Командование 57-го особого стрелкового корпуса комдива Н.В. Фекленко, по-видимому получив директивы из Кремля, решило действовать. Утром 17 мая к Халхин-Голу была послана группа в составе трех мотострелковых рот, саперной роты и артиллерийской батареи РККА. Одновременно туда же направился и дивизион бронемашин монголов. 22 мая советские войска перешли Халхин-Гол и отбросили японцев к границе. Так началась настоящая война…
Собственно, война в воздухе здесь началась с того, что 21 мая японские истребители Ki-27 перехватили над границей и сбили связной самолет Р-5Ш, летевший в 6-ю монгольскую кавалерийскую дивизию.
ВВС 57-го Особого стрелкового корпуса к началу конфликта состояли из 100-й смешанной авиабригады в составе 150-го смешанного авиаполка (29 скоростных бомбардировщиков СБ и 15 разведчиков Р-5), а также 70-го иап (14 И-15бис и 24 И-16 тип 5). Надо отметить, что, несмотря на политическую важность задачи, выполнявшейся тут советскими войсками, служба в Монголии считалась у летчиков непристижной. Сюда нередко отсылали провинившихся тем или иным образом пилотов из других частей, как в своего рода ссылку. Качество боевой подготовки, дисциплина и боевой дух, соответственно, оставляли желать лучшего.
Первый боевой вылет тройки И-16 совместно с парой бипланов состоялся в 12.20 22 мая. Группа имела задание патрулировать над границей. Сначала полет проходил мирно, но над горой Хамар-Даба патруль со стороны солнца был внезапно атакован группой невиданных доселе самолетов. Это были тупоносые, с более вытянутым, чем у поликарповских истребителей, фюзеляжем и неубирающимися шасси. На их крыльях ярко сверкали красные круги. В результате скоротечного боя был сбит И-16 летчика И.Т. Лысенко, который погиб вместе со своим «ишаком»…
Самолетом, который увидели советские летчики, был «Накадзима», истребитель армейский тип 97[8], более известный под упомянутым выше названием Ki-27. Он являлся новейшим на тот момент японским истребителем. Это была машина того же классса, что и И-16, но оснащалась уже в общем-то устаревшими неубирающимися шасси. Истребитель имел длину 7,5 м, размах крыльев 11 м и оснащался радиальным мотором воздушного охлаждения «Котобуки» На-1 мощностью 650 л. с. Вооружение серийных машин состояло из двух синхронных 7,7-мм пулеметов, установленных над мотором. Максимальная скорость Ki-27 составляла 400 км/ч у земли и около 440 км/ч на высоте. Неубирающиеся шасси и связанное с этим ухудшение аэродинамики с лихвой компенсировались максимально облегченной конструкцией крыла и специальным профилем разработки «Накадзимы», что обеспечило самолету высочайшую маневренность. Таким образом, Ki-27 по своим данным был примерно равен И-16 тип 5, а типу 10 уступал только в количестве пулеметов.
Опытный Ki-27 был поднят в небо с аэродрома Одзима 15 октября 1936 г. Затем около года шли конкурсные и армейские испытания, по итогам которых в конце 1937 г. было принято решение о запуске истребителя в серийное производство. Оно было налажено на заводе «Манею хикоки сейзо К.К.» в Харбине.
Первым в июле следующего года новую машину получил на вооружение 59-й истребительный сэнтай (эскадрилья). Затем по мере поступления новых Ki-27 были сформированы 4, 5, 11, 13 и 64-я эскадрильи. В ходе серийного производства модификацию Ki-27 сменила Ki-27b, отличавшаяся новым фонарем кабины с круговым обзором и переделанным маслорадиатором. Под центропланом теперь можно было подвесить четыре 25-кг бомбы либо два 130-литровых дополнительных сбрасываемых бака.