Vývoj tohoto letounu začal roku 1925; první prototyp byl zalétán na podzim 1926 a hned poté byl předveden na aerosalónu v Paříži. Stroj, který se vyznačoval celokovovou kostrou s plátěným potahem, vzbudil velký zájem, a to nejdříve v cizině – prvních 22 kusů objednalo lotyšské letectvo. Československé Ministerstvo národní obrany přistupovalo k tomuto typu nejprve obezřetně, hodlalo jej důkladně vyzkoušet, a první větší sérii letounů Š-16 objednalo až v červnu 1928.
Dvojplošník Š-16 ve své základní verzi byl dlouhý 10,22 m, rozpětí křídel činilo 15,30 m; vzletová hmotnost činila 2280 kg. Zajímavostí byl širokorozchodný dělený podvozek; zvláštní znamení představovala ocasní plocha ostrého, srpkovitého tvaru (do jisté míry viditelné i na našem prvním snímku). Osádku tvořili dva muži. Výzbroj tvořily synchronizovaný kulomet ráže 7,7 mm a dvojice kulometů téže ráže, obsluhovaná druhým členem osádky. Letoun Š-16 ve své základní verzi byl pro čs. letectvo vyráběn v provedení průzkumném (označován jako Š-16) a bombardovacím (ŠB-16); dohromady jich bylo dodáno 89. I na průzkumné letouny byly postupně doplněny pumové závěsníky. Stroj mohl nést 300–500 kg bomb. Letouny Š-16 čs. letectva byly vybaveny motorem Lorraine-Dietrich 12Cc o výkonu 330 kW.
Výhodou typu Š-16 byla jeho rychlost: roku 1927 dosáhl letec Alois Ježek světového rekordu, když na jednom ze strojů určených pro Lotyšsko letěl rychlostí 230,9 km/h. Stroje Š-16L, učené pro Lotyšsko, nesly motory Hispano-Suiza o stejném výkonu jako verze pro čs. letectvo. Konstrukce Šmolíkova letounu však umožňovala instalovat různé typy leteckých motorů o výkonu až 600 kW. Instalací motorů o různém výkonu tak vzniklo nejméně osm dalších verzí, označovaných jako Š-116 až Š-816. Byly vyráběny v malých počtech, nejčastěji pro účely testování motorů nebo pro letecké závody; i s nimi se počet letadel, odvozených od původního typu Š-16 a vyrobených pro čs. letectvo, vyšplhal na 115.
Letouny Š-16 se uplatnily i v cizině. Po lotyšské objednávce následovalo dodání 16 strojů do Turecka (Š-16T). Zajímavostí byla verze Š-16J ve formě hydroplánu, určená pro Jugoslávii. Roku 1929 se na Jadranu konaly zkoušky s jediným prototypem – došlo však k nadměrné korozi plováků a jugoslávská strana tuto spolupráci ukončila. Až na toto nedopatření se letouny Š-16 a odvozené verze v čs. i cizích službách plně osvědčily, zdárně se účastnily leteckých závodů, podnikaly dálkové lety. Nejvýznamnější z těchto letů je zachycen na snímcích, které zveřejňujeme. Podplukovník Jaroslav Skála a mechanik Matěj Taufer odletěli 8. srpna 1927 z Prahy; jejich cílem bylo Tokio. Po celou cestu čelili problémům, způsobeným počasím i problémy s motorem, přesto však přes Moskvu, Krasnojarsk, mandžuský Mukden a korejský Pchjongjang (za japonské vlády přejmenovaný na Hejdžó) doletěli až do Tokia. 18. září na zpáteční cestě nouzově přistáli u Krasnojarska. Z jejich letounu se zachovalo pouze směrové kormidlo, které se nalézá ve sbírkách Leteckého muzea Kbely.
Letouny Š-16 a jejich verze ve své době tvořily značnou část čs. průzkumného a bombardovacího letectva; ještě roku 1930 byla předvedena poslední verze Š-16r a výroba Š-16 ustala až roku 1932. Od poloviny třicátých let byly tyto stroje nahrazovány typy A-100 a A-101.