В середині 1920-х, в епоху розквіту біпланів, ВВС багатьох країн приділяли помітну увагу розробці двомісних одномоторних винищувачів і багатоцільових літаків. По максимальній швидкості і маневреності вони практично не поступалися одномісним біпланам, оскільки при достатньо високому рівні досконалості конструкції, досягнутому до цього часу, частка лобового опору турелі і стрілка разом із збільшенням площі крил і загальної маси літака були незначні. Вважалося, що двомісний винищувач володіє певними перевагами. Наявність стрільця або летнаба забезпечувала велику універсальність бойового застосування машини, зокрема як швидкісного розвідника, нічного винищувача, легкого бомбардувальника і штурмовика. Супроводжуючи важкі бомбардувальники, йому не потрібно було проводити складні маневри і порушувати бойові порядки ударної групи, відображаючи атаки ворожих винищувачів із задньої півсфери. Рухома стрілецька установка захищала винищувач ззаду і збільшувала час обстрілу цілі в одній атаці, що було особливе важливо при нічному перехопленні і знищенні малорозмірних наземних цілей.Перші в нашій країні двомісні винищувачі ДІ-1 і ДІ-2 були розроблені під керівництвом Н.Н.Полікарпова в другій половині 1920-х на московському авіазаводі №1. Потім ці роботи продовжили в ЦКБ заводу "Авіапрацівник" ім. Менжинського. Літом 1931-го там побудували біплан змішаної конструкції ДІ-3, а на початку 1933-го підвідсталий суцільнометалевий високоплан ДІ-4 французкого конструктора А.Лявіляю. Логічним продовженням цього напряму в ЦКБ заводу "Авіапрацівник" з'явилося створення бригадою С.А.Кочеригіна літом 1934-го двомісного біплана ЦКБ-11 або ДІ-6. Безпосередньо конструюванням літака займався відомий згодом авіаційний конструктор В.П.Яценко. Закінчивши в 1915-му Курське реальне училище, Володимир Панфілович служив в армії як авіамеханік і моторист, працював конструктором на авіапідприємствах В.В.Слюсаренко, А.А.Пороховщикова і Ю.А.Меллера. З 1924-го на заводі №1 під керівництвом Н.Н.Поликарпова Яценко розробляв фюзеляжі літаків И-3, ДІ-2, У-2, ТБ-2 і Р-5.У жовтні 1929-го його призначили провідним конструктором в ЦКБ заводу №39. Осінню 1931-го Яценко очолив знов конструкторську групу двомісних винищувачів ЦКБ-ЦАГИ, що працювала на заводі експериментальних конструкцій ЦАГИ. Новий літак проектувався відразу в двох основних варіантах: двомісний винищувач і штурмовик. Конструктору двомісної машини, щоб вона стала повноцінним винищувачем, здатним вести маневрений повітряний бій, потрібно було забезпечити питомі навантаження на потужність і крило, близькими до аналогічних показників одномісного винищувача. Цього можна було добитися дуже ретельним підходом до загальної компоновки винищувача. Лобовий аеродинамічний опір зменшили, оснастивши новий біплан вперше в світовій практиці шасі, що забирається. У варіанті штурмовика, окрім чотирьох підкрильових точок підвіски, передбачався бомбовітсік у фюзеляжі на чотири авіабомби калібру до 10 кг, на крильових вузлах могли підвішуватися два ВАП-6.Розрізнялося і стрілецьке озброєння: у винищувача - один турельний і два крильових кулемети ШКАС з боєкомплектом по 750 патронів; у штурмовика - один турельний ШКАС з боєкомплектом 750 патронів і чотири крильових ПВ-1 із загальним боєзапасом 3000 патронів (у перевантаження боєзапас крильових кулеметів зростав до 4000 патронів). Використання різних кулеметів на винищувачі і штурмовику пояснюється особливістю застосування машини. Легші і скорострільні Шкаси (скорострільність 30 вистр/сек, проти 13 вистр/ сек у ПВ-1) застосовувалися для ураження малорозмірних і швидкісних повітряних цілей, коли стрільба велася практично з постійної дистанції. ПВ-1, в описуваний період, надійніші і в п'ять разів дешевше використовувалися для обстрілу малорухливих площадкових цілей з різних дистанцій тривалішими чергами. Причому для підвищення ефективності стрільби два крильових кулемети встановлювалися "віялом", що сходилося, а два - паралельно подовжній осі літака. Для забезпечення льотчикові хорошого огляду задньої півсфери закрита кабіна стрільця розміщувалася нижче за заголовника пілота.При випробуваннях стрілецького озброєння ДІ-6 льотчики-випробувачі відпрацьовували і тактичні прийоми застосування нової машини: декілька сторінок звіту про випробування займають барвисті схеми побудови атак повітряних цілей і оборони від винищувачів супротивника, тактичні переваги двомісної машини, що переконливо доводять. Нової техніки не буває без недоліків, і ДІ-6 - не виключення з правила, ось тільки основні, такі, що увійшли до акту по держвипробування. Унаслідок обмежених кутів обстрілу і скрутного маневрування кулеметною установкою легко можна було простріляти оперення літака. Конструкція кулеметної установки не забезпечувала маневрування і безвідмовну роботу кулемета. Стрілець, що сидів спиною по польоту в незручній напруженій позі, швидко втомлювався. Для прибирання шасі пілотові було потрібно дев'ять операцій. Хвостове оперення і консолі обох крил вібрували при польотах на великих кутах атаки. Окрім цього, в нічному польоті льотчик засліплювався вихлопами мотора. Як і раніше був відсутній надійний переговорний і зоровий зв'язок між стрільцем і льотчиком. Стрілець з парашутом насилу міг покинути літак в аварійній ситуації. Відкривалася тільки ліва половина екрану (ліхтаря) кабіни стрільця. Маленький козирок кабіни не захищав льотчика, фюзеляж продувався і екіпаж замерзав у польоті. Не менше було зауважень і до зручності обслуговування літака технічним складом на землі.Одночасно з додатковими випробуваннями штурмовика в лютому 1936-го завод №39 пред'явив на військові випробування два серійних ДІ-6М-25. До цього в радянській авіації військових випробувань літаків не проводили. ДІ-6М-25 і СБ були першими літаками, на яких належало відпрацювати організацію і методику військових випробувань. Від НДІ ВВС військові випробування очолив командир авіабази інституту майор Спірін, у випробувальну бригаду також увійшли інженер по озброєнню Ссорін і провідний інженер-льотчик А.И.Никашин. У лютому відбувся перший виліт винищувача ДІ-6М-25 на лижах. Випробування двох літаків на лижному шасі тривали до 10 квітня 1936-го, коли аеродром розкиснув і польоти стали неможливі. Літаки на колісному шасі брали участь в першотравневих святах. В кінці травня, після завершення заводського ремонту, на аеродромі НДІ ВВС приземлилися три ДІ-6М-25 (до двох перших серійних машин приєдналася третя), на яких до червня продовжили військові випробування.Літак був полутораплан змішаної конструкції з шасі, що забиралося, оснащений дев'ятициліндровим мотором повітряного охолоджування М-25. Коробка крил складалася з верхнього і нижнього центропланів, двох пар консолей і Х-образних стійок і стрічок. Обидва крила двухлонжеронной дерев'яної конструкції з полотняною обшивкою. Профіль верхнього крила - "КЛАРК-УН" відносною товщиною 10%. Щілисті елерони з дюралевим набором і полотняною обшивкою підвішені на кінцях тільки верхнього крила за стійками. У центроплані верхнього крила розміщувалися два бензобаки по 76 л. Відносна товщина профілю центроплану зменшувалася до середини. Центроплан кріпиться до фюзеляжу двома N-образними кронштейнами з хромомолібденових труб.