В 1938 г. ОКБ В.П. Яценко получило техническое задание на создание скоростного истребителя с мощным вооружением. Предусматривалось использовать этот самолет и для сопровождения бомбардировщиков.

Владимир Панфилович Яценко, один из старейших российских авиаконструкторов, работу в авиации начал в марте 1915 г. на самолетостроительной фабрике летчика-конструктора В.В. Слюсаренко. После революции занимался ремонтом и постройкой аэропланов для Красной Армии. В 1920 г. ушел на фронт. Был авиамехаником и бортмехаником, летчиком-наблюдателем, освоил технику пилотирования и даже недолгое время работал инструктором. С 1924 г. он трудился на московском авиазаводе «Дую» под руководством Н.Н. Поликарпова. Проектировал фюзеляжи самолетов И-3, ДИ-2, У-2, Р-5. В1929 г. был переведен в Центральное Конструкторское Бюро, где руководил созданием опытного истребителя и тяжелого бомбардировщика ТБ-5. Работая в ОКБ СА Кочеригина, спроектировал и контролировал постройку двухместного истребителя ДИ-6, запущенного в серийное производство.

Одноместный фронтовой истребитель, получивший обозначение И-28, проектировался под перспективный двигатель воздушного охлаждения М-90 (мощность 1750 дс). По схеме самолет представлял собой низкоплан с крылом типа «обратная чайка». В соответствии с заданием была спроектирована деревянная конструкция. Конструкторы несколько удлинили фюзеляж относительно принятых в то время компоновочных традиций. Вооружение истребителя состояло их двух 12,7-мм (300 патронов) и двух 7,62-мм (1700 патронов) пулеметов. Была предусмотрена возможность подвешивания под крьшом четырех реактивных снарядов РС-82, а также до 100 кг небольших бомб. Такое вооружение должно было расширить диапазон боевого использования самолета. На втором варианте истребителя предполагалось установить одну 20-мм пушку ШВАК и два крупнокалиберных пулемета БС.

Когда разработка истребителя уже завершалась, выяснилось, что выпуск двигателя М-90 задерживается, поэтому на опытном экземпляре установить менее мощный мотор М-87А (мощность 950 л.с). В июне 1939 г. начались испытания самолета. При взлетной массе в 2666 кг истребитель развивал скорость 545 км/ч. Практический потолок равнялся 10 500 м. Дальность полета составила 800 км.

На втором опытном экземпляре был установлен двигатель М-87Б (мощность 1000 л.с). Несмотря на возросшую взлетную массу, этот истребитель показал еще большую скорость (566 км/ч на высоте 7000 м). Среди недостатков отмечались: ограниченный запас топлива, неудовлетворительные устойчивость и маневренность, ненадежность вооружения.

Тем не менее, И-28 признали перспективным. Серийное производство было организовано на Саратовском заводе, прекратившем в связи с этим выпуск разведчика Р-10 и его гражданского варианта ПС-5. Однако внедрение И-28 затянулось: с трудом осваивалась новая технология производства цельнодеревянной конструкции.

В то же время продолжались испытания опытного экземпляра И-28. Во время одного из полетов, при выполнении пикирования с высоты 8000 м, произошла авария. На скорости 725 км/ч оторвавшаяся панель капота разрушила хвостовое оперение. Самолет потерял управление. К счастью, фонарь был открыт, и летчика-испытателя выбросило из кабины. Пролетев некоторое время без сознания, пилот успел на безопасной высоте раскрыть парашют.

Было установлено, что разрушение капота произошло от аэродинамических перегрузок, возникших при пикировании. Точных методов расчета, которые исключали бы подобный конструктивный недостаток, в то время не было. (Сходный дефект отмечался и при испытаниях И-180.)

До выяснения причин аварии серийное производство истребителя было остановлено. К этому времени из 30 заказанных успели выпустить всего пять машин с двигателями М-88.

Тогда же на испытания поступили истребители ЛаГГ-1, МиГ-1, Як-1 с моторами жидкостного охлаждения. Несмотря на то, что И-28 не уступал новым истребителям, а по некоторым параметрам и превосходил их, было решено принять на вооружение самолеты, требовавшие меньших доработок. В июне 1940 г. доводку И-28 прекратили.