Первоначально новому учебно-тренировочному истребителю планировали присвоить наименование МиГ-11, но затем его оставили прежним УТИ МиГ-9. В соответствии с планом серийного производства куйбышевский авиазавод №1 им, Сталина должен был до конца 1948 г. выпустить 60 «спарок». Однако s связи с запуском в серию более совершенного истребителя МиГ-15 и сворачиванием производства МиГ-9, надобность в самолётах УТИ МиГ-9 отпала. Тем более, что уже в ноябре 1948 г. в ОКБ-155 начали разработку двухместной модификации самолёта МиГ-15, работы по которой начались на основании требований ВВС, сформулированных военными в акте по результатам государственных испытаний третьего опытного экземпляра истребителя МиГ-15 (С-3).
27 февраля 1949 г. главный конструктор А.И. Микоян утвердил общий вид нового учебного самолёта. В соответствии с Постановлением Совета Министров СССР от 6 апреля того же года коллективу ОКБ-155 уже официально была поручена разработка учебно-тренировочного варианта истребителя МиГ-15 в целях обеспечения обучения лётного состава ВВС полётам на новой реактивной технике.
Опытный экземпляр самолёта УТИ МиГ-15, получивший также название И-312 и заводской шифр «СТ», был построен путём переделки серийного истребителя МиГ-15 №104015 производства завода №1, которую провели в течение марта-мая 1949 г.
Вторую, инструкторскую, кабину на УТИ МиГ-15 разместили за счёт уменьшения объёма первого фюзеляжного топливного бака. Обе герметические кабины оборудовали катапультными креслами и фонарями, сбрасываемыми в случае аварии с помощью пиромеханизма. При нормальной эксплуатации фонарь передней кабины откидывался на правую сторону, а задней – сдвигался назад. Изменению также подверглись управление самолётом и топливная система. Систему управления из кабины инструктора кинематически связали с управлением учлёта. Управление элеронами облегчили путём установки бустера Б-7, а управление рулём высоты – увеличением на 3% аэродинамической компенсации. Кроме того, угол установки стабилизатора изменили на +2”.
Топливная система включала три фюзеляжных топливных бака общей ёмкостью 1110 л и два подвесных бака по 260 л. Также на самолёте установили две аккумуляторных батареи 12-А-30 для обеспечения автономного запуска двигателя РД-45Ф.
Специальное оборудование машины состояло из автоматического стрелкового прицела АСП-1Н, приёмо-передающей радиостанции РСИ-6К, радиополукомпаса с отметчиком РПКО-10М, переговорного устройства СПУ-2М, кислородного прибора КП-14 и фотоаппарата АФА-ИМ.
Вооружение включало одну 23-мм пушку НР-23 с боезапасом 80 патронов и один пулемёт УБК-Э с боезапасом 150 патронов. На «спарке» как и на истребителе МиГ-15, все агрегаты стрелково-пушечной установки монтировались на специальном опускающемся лафете. Для контроля воздушных учебных стрельб сомолёт также оснастили фотокинопулемётом С-13. Кроме того, под крылом на бомбодержателях БД2-48 МиГ была предусмотрена подвеска двух бомб калибром 50 кг или 100 кг.
23 мая 1949 г. опытный экземпляр самолёта УТИ Ми Г-15 был отправлен на заводские лётные испытания. Для их проведения назначили бригаду в составе ведущего инженера К.П. Ковалевского, ведущего лётчика-испытателя И.Т. Иващенко и механика И.Д. Обьедкова. После завершения наземной отработки и устранения выявленных дефектов 27 июня состоялся первый вылет машины «СТ». Заводские испытания, в которых также принимал участие лётчик-испытатель В.Н. Юганов (испытания на штопор, перегрузки, дальность и отстрел оружия), завершились 20 августа, а 27 августа И.Т. Иващенко перегнал самолёт в ГК НИИ ВВС для предъявления на госиспытания.
Государственные испытания опытного учебно-тренировочного истребителя УТИ МиГ-15 продолжались до 25 сентября. Ведущим инженером был назначен инженер- капитан Сырцов, ведущим лётчиком- испытателем – капитан С.Г. Бровцев и вторым лётчиком – инженер- подполковник А.С. Розанов. В облёте машины «СТ» принимали участие подполковники Ю.А. Антипов, И.М. Дзюба и В.Г. Иванов, инженер-подполковник А.Г. Терентьев и инженер-майор В.П. Трофимов. В целом самолёт испытания прошел удовлетворительно. Устранение замечаний специалистов ГК НИИ ВВС, изложенных в составленном по результатам испытаний акте, было рекомендовано провести с первой серийной машины.
С октября 1949 г. по 1 апреля 1950 г. опытный экземпляр УТИ МиГ-15 находился в Кубинке и эксплуатировался лётным составом 324-й иад как учебная машина с целью всесторонней проверки и оценки его эксплуатационных возможностей. В начале апреля 1950 г. машину вернули ОКБ-155 для осмотра после пробной эксплуатации и устранения недостатков, выявленных в ГК НИИ ВВС.