Всего к 1934 г. завод №39 изготовил вместе с опытным самолетом 22 И-Z. Серийное производство машины было решено продолжить на харьковском авиазаводе №135. Выпуск истребителей там пытались наладить еще в 1932 г. Претендентом поначалу был И-5, а затем И-7 (Хейнкель HD-37). Однако харьковчане, специализировавшиеся на пассажирских самолетах Калинина, имея заказ на сотню К-5, изготовили узлы и детали на 200 аппаратов. Это стало одной из причин, по которой истребители в Харькове в 1932-33 гг. не строились. В план заводу на 1934г. включили 80 "ЗЕТов". Как обычно, спущенные сверху предписания не совпали с действительностью-рабочие чертежи самолета и один И-Z в качестве образца поступили с завода №39 лишь в марте. Освоение новой продукции велось до осени. Только во второй половине 3-го квартала в Харькове начали сдавать первые истребители. Всего в план 1934г. было засчитано 30 И-Z. Однако согласно сдаточным документам, готовность этой партии определили лишь в апреле 1935 г. Тогда же было решено вооружить этими самолетами 1-ю истребительную эскадрилью.
В течение 1935 г. авиазавод №135 изготовил еще 20 И-Z. Таким образом, суммарный выпуск на двух заводах составил 72 машины. Известно, что еще в 1934 г. в Харькове планировали строить модификации И-Z с двигателями Райт "Циклон" и М-26. Однако тогда Григорович уже завершал создание истребителя ИП-1, который должен был с 1935 г. заменить в серии И-Z. Поэтому необходимость модификации последнего отпала.
7 апреля 1935 г. вышло постановление Совета Труда и Обороны об определении тактики боевого применения пушечной авиации и отработке правил стрельбы. В соответствии с ним Нарком обороны издал приказ о создании особой авиагруппы в составе звена истребителей И-Z, звена Р-5 для буксировки конусов и одного ТБ-1, предназначенного для испытаний 37-мм турельной ДРП. Особая авиагруппа была направлена в Евпаторию, где с 15 мая 1935 г. начала полеты. В июне состав группы расширили - к трем истребителям (№№ 13533, 13534 и 13535) добавили еще шесть (№№ 13532, 13536, 13539, 13540, 13541 и 13544). Основной целью испытаний было определение живучести И-Z и возможных мер продления срока их службы.