Необходимые условия для работы летчика в кабине (вентиляция, определенные давление и температура, предохранение стекол от запотевания, вентиляция костюма и т.д.). а также обдув и наддув блоков радиоаппаратуры обеспечивались системой кондиционирования. Для покидания самолета в аварийных ситуациях кабина была оснащена пиросистемой сброса фонаря и катапультным креслом КС-4. обеспечивавшим спасение экипажа на разбеге и пробеге при скорости не менее 140 км/ч. а в полете – на высотах до 20000 м и приборных скоростях до 1200 км/ч.
Электрооборудование состояло из источников электроэнергии(генераторы, аккумуляторы), потребителей и электрической сети. Радиоэлектронное оборудование включало аппаратуру: радиосвязи (радиостанция Р-802). радионавигации (автоматический радиокомпас АРК-10, маркерный радиоприемник МРП-56), опознавания (СОД-57, СРЗО-2М). наведения ("Лазурь") и БРЛС("ОРЕЛ-Д" или "ОРЕЛ-ДМ"). В состав вооружения входили: две управляемые ракеты Р-8М или Р-98 класса "воздух-воздух" с РГС и ТГС, размещенные под крылом на пусковых устройствах ПУ-1-8. Начиная с 1973 года, все самолеты находящиеся в эксплуатации и все вновь выпускаемые, были оснащены двумя пилонами-держателями ПД-62 под две ракеты Р-60 класса "воздух-воздух" с ТГС. После доработки подфюзеляжных пилонов БДЗ-59ФК появилась возможность подвески на них двух унифицированных пушечных контейнеров УПК-23-250. Каждый контейнер включал в себя двухствольную неподвижную пушку ГШ-23Л калибра 23 мм разработки ОКБ В. П. Грязева и А, Г. Шипунова. Темп стрельбы – 3000-3400 выстрелов в минуту, боекомплект – 250 снарядов.
После завершения государственных испытаний самолет, как уже отмечалось, получил обозначение Су-15 2* (по коду НАТО – Flagon ) и в апреле 1965 года был принят на вооружение в составе авиационного ракетного комплекса перехвата (АРКП) Су 15-98. Комплекс предназначал- с« для перехвата воздушных целей с диапазоном скоростей 500-3000 км/ч и высот 500-23000 м. Вывод перехватчика в район встречи с целью и до обнаружения ее БРЛС выполнялся с помощью наземного комплекса автоматизированного наведения "Воздух-1", Перехват цели, прицеливание и наведение ракеты с РГС осуществлялось БРЛС. Ракеты с ТГС имели иной принцип наведения – инфракрасное (тепловое) излучение, которое они воспринимали, шло непосредственно от цели.
В конце 60-х годов на базе перехватчика Су-15 создается и запускается в серийное производство Су-15УТ – двухместный учебно-тренировочный самолет без БРЛС и вооружения.
В 1969 году начались государственные испытания модернизированного перехватчика Су-15Т с двигателями Р13-300. От своего предшественника он отличался более совершенной БРЛС, точнее, системой радиоуправления "ТАЙФУН", расширенным составом оборудования (установлены: радиосистема ближней навигации РСБН-5С, станция предупреждения об облучении РЛС- СПО-Ю и система автоматического управления САУ-58). сокращенным до трех
количеством гидросистем Проект предусматривал возможность эксплуатации самолета с грунтовых аэродромов (с прочностью грунта 8 кгс/см
В процессе госиспытаний в системе "ТАЙФУН" выявились существенные недостатки. Она была доработана (ТАЙФУН-М) и установлена на перехватчик, получивший обозначение Су 15ТМ. однако до запуска его в серию успели выпустить около десяти Су-15Т. В настоящее время один из них с бортовым номером 37 и заводским – 01-05. oборудованный для использования с лыжным шасси, является экспонатом авиационной выставки на Ходынке Запущенный в серийное производство в начале 70-х годов перехватчик Су-15ТМ на протяжении многих лет оставался одним из основных истребителей авиации ПВО страны.
АРКП Су-15-98М. в состав которого входил самолет, совместно с комплексом наземного наведения " Воздух-1М" в ручном, полуавтоматическом (директорном) и автоматическом режимах обеспечивал перехват воздушных мелей с диапазоном скоростей 500-2500 км/ч и высот 500-24000 м. Этот комплекс неоднократно использовался для пресечения нарушений государственной границы СССР. Так. 20 апреля 1978 года самолет "Боинг-707" южнокорейской авиакомпании КАЛ, выполнявший рейс из Парижа в Анкоридж (Канада), уклонившись на многие сотни километров от трассы, пересек в районе Мурманска границу СССР. Нарушитель был перехвачен истребителем Су-15ТМ, на установленные сигналы следовать за ним не реагировал и продолжал полет, более того, увеличил скорость и со снижением довернул к границе с Финляндией. Тогда было применено оружие. Поврежденный "Боинг" произвел вынужденную посадку на лед замерзшего озера вблизи г. Кемь. Из 108 пассажиров погибли 2 человека.