Насколько известно автору, впервые самолеты Р-5 «понюхали пороху» в самом конце 1933 года на территории северного Китая. Китайское государство представляло собой в ту пору довольно пестрое образование, в котором при наличии центрального правительства, находящегося в Нанкине, имелись самостоятельные провинции, ведущие свою независимую политику. Междоусобные войны при гаком положении вещей были вполне обычным делом. Северная провинция Синьцзян была отгорожена от остальной территории страны высочайшими горными хребтами и безжизненными пустынями и граничила с Советским Союзом. Провинция явно тяготела к своему набиравшему мощь и силу северному соседу. В 1933 году к власти в провинции пришло достаточно прогрессивное правительство, которое заключило с СССР ряд соглашений, в том числе и торговых. Была достигнута договоренность о помощи провинции в области авиации, в частности, в Синьцзяне открывалась авиационная школа с советскими самолетами и инструкторами. Подразумевалась, естественно, и военная помощь.
Одна из первых групп советских летчиков в составе трех экипажей самолетов Р-5 направилась в Китай в ноябре 1933 года. На маленькой приграничной станции Аягуз экипажам пришлось самим откапывать из снега занесенные непрекращающейся метелью ящики с упакованными самолетами, а затем и собирать их. Когда летчики были готовы к перелету в столицу провинции город Урумчи, там начался мятеж. Стало известно, что войска генерала Ма Чжуина окружили Урумчи и штурмуют городские крепостные стены, за которыми укрылся дружественный нам дубань (правитель) Синьцзяна Шэн Шицай. Другу следовало помочь.
25 декабря три Р-5. заправленные под завязку топливом, с подвешенными бомбами и с двойным запасом патронов к пулеметам вылетели сквозь снежную метель по направлению на юг. Это был во многом рискованный полет. Не имея связи, средств навигации и кислородного оборудования, летчикам предстояло в условиях непогоды преодолеть горный хребет Тарбагатай, вздымающий свои вершины до 4-х км.
Поднявшись на возможно большую высоту и оказавшись выше непогоды, самолеты преодолели горный хребет. При выходе на равнинный участок Р-5 Сергея Антоненка потерял ориентировку и вернулся назад. Самолеты Федора Полинина и Константина Шишкова пробили облачность и вышли к намеченному пункту в местечко Шихо. Совершили посадку, дозаправились и продолжили свой полет к намеченной цели.
На подлете к Урумчи экипажи увидели у крепостных стен города огромную массу людей. Шла осада города в традициях средневековых войн. Атака двух самолетов произвела ужасающее воздействие на мятежников. Большинство из них никогда до этого не видело подобных крылатых птиц, кидающих бомбы и изрыгающих огонь, поэтому в панике разбежалось. Пара Р-5 после этой атаки вернулась в Шихо. Базируясь в этом местечке, самолеты еще несколько раз предпринимали вылазки для ударов по войскам мятежного генерала. Успех и полноценная победа, достигнутые всего лишь при помощи двух самолетов, привели к окончанию междоусобицы.
Уже скоро в районе Урумчи было сосредоточено до 20 самолетов Р-5 и У-2. На их базе организована летная группа для обучения китайцев летному делу. Часть советских летчиков по-прежнему продолжала выполнять полеты в интересах местного правительства. Полеты эти, проходящие над безлюдными горами и в условиях переменчивой погоды, никогда не являлись безопасным делом. Достаточно сказать, что однажды, когда экипаж Полынина вернулся из очередного разведывательного полета, он узнал, что их Р-5 является единственным самолетом синьцзяньской авиации. Все остальные машины перемолотил и сбросил в пропасть разбушевавшийся тайфун.
Поставки самолетов в Китай впоследствии были продолжены. Город Урумчи стал во второй половине 30-х годов своеобразным форпостом советской авиации в Центральной Азии. Здесь был построен авиазавод, на котором в 1938-41 гг. собирали истребители И-16.