О том, с какой ответственностью Микоян и Гуревич подошли к заданию, говорит тот факт, что они рассмотрели несколько возможных схем нового истребителя, среди них: истребитель с двумя двигателями, установленными в крыле, истребитель с двигателем по реданной схеме, как у МиГ-9, и даже самолет двухбалочной схемы по типу английского DH.113 Vampire. Но остановились они на самой оптимальной схеме, которая на десятилетия стала классической для истребителей всего мира. Веретенообразный фюзеляж круглого сечения с центральным расположением воздухозаборника, крыло со стреловидностью порядка 35°, стреловидное хвостовое оперение и каплевидный фонарь.
Для установки на истребитель ими был выбран реактивный двигатель Nene, который позволял обеспечить заданные высокие летные характеристики. КБ рисковало, так как условно двигатели Nene I и Nene II относили к бомбардировочным, а на истребители предполагали устанавливать более легкие, хотя и менее мощные двигатели Derwent 5.
Руководство проектными и конструкторскими работами по созданию МиГ-15 возложили на заместителя главного конструктора А.Г. Брунова и инженера А.А. Андреева. Решение проблем аэродинамики стреловидного крыла поручалось специалистам ЦАГИ А.С. Христиановичу, Г.П. Свищеву, Я.М. Серебрийскому, В.В. Струминскому и другим. Их большая заслуга в том, что машина “получилась” сразу, а эго для новой аэродинамической компоновки случай чрезвычайно редкий.
При создании скоростного истребителя остро встал вопрос обеспечения летчика надежными средствами спасения, позволявшими ему в случае необходимости безопасно покидать самолет. Эту сложную задачу удалось решить небольшой группе инженеров в составе инженера-испытателя Е.Ф. Шварцбурга, кандидата технических наук и мастера парашютного спорта В.А. Стасевича, врачей Г.Л.Комендантова, В.ВЛевашова и П.К. Исакова. Возглавлял группу средств спасения Сергей Николаевич Люшин.
Должное внимание при проектировании самолета уделялось эксплуатационной технологичности. Эксплуатационный разъем фюзеляжа, делящий его на носовую и хвостовую части, разработан в виде легкоразъемного соединения, обеспечивающего удобный монтаж и демонтаж двигателя. Такое деление фюзеляжа впоследствии использовалось на всех самолетах КБ, вплоть до МиГ-27 включительно.
Опыт, накопленный при решении проблем, связанных с размещением артиллерийского вооружения, с которыми столкнулось ОКБ в процессе испытаний МиГ-9, не пропал даром. На МиГ-15 размещение оружия было выбрано настолько рационально, что позволило не только свести к минимуму воздействие пороховых газов на работу двигателя, но и значительно упростить обслуживание. Легкость эксплуатации вооружения была достигнута благодаря хорошим подходам к пушкам и их агрегатам, размещенным на специальном лафете, который входил в силовую схему носовой части фюзеляжа и, при необходимости, мог опускаться при помощи встроенных лебедок. Снятие и установка всех пушек, включая открытие и закрытие капотов, подъем и опускание лафета, занимали всего 15–20 минут при работе двух человек.
Первый экземпляр МиГ-15 (обозначение в КБ С-01) был передан на летные испытания 19 декабря 1947 г. Погодные условия долго не позволяли поднять самолет в воздух, и только 30 декабря, в последний день установленного Сталиным срока, летчик-испытатель В.Н. Юганов совершил на новом истребителе первый полет.
Заводские испытания продолжались до 25 мая 1948 года. Было выполнено 38 полетов на первом экземпляре и 13 на втором (С-02). Но еще до их завершения постановлением Совета Министров № 790–255 от 15 марта 1948 года истребитель запустили в серийное производство под обозначением МиГ-15 с двигателем РД-45.
После окончания этапа заводских испытаний обе опытные машины передали на госиспытания в ГК НИИ ВВС.
Во время госиспытаний, проходивших с 27 мая по 28 августа 1948 года, самолет МиГ-15 получил неплохую оценку летчиков и инженеров. Отмечалось, что это лучший из когда-либо испытывавшихся в ГК НИИ ВВС истребителей. Летчики-испытатели указывали, что по технике пилотирования МиГ-15 особой сложности не представляет и может быть легко освоен летным составом строевых частей. Наземное обслуживание МиГ-15 не представляло трудностей для технического состава, уже освоившего эксплуатацию реактивных самолетов. В качестве недостатков, которые необходимо было устранить, отмечалось отсутствие тормозных щитков, недостаточная эффективность элеронов и ряд других, которые предполагалось устранить еще до запуска самолета в серию. В целом самолет МиГ-15 прошел испытания с удовлетворительной оценкой.
23 августа 1948 года вышло постановление Совета Министров СССР № 3210–1303 о принятии МиГ-15 на вооружение и запуске его в массовое производство сразу на трех заводах. Вместе с тем, от КБ потребовали устранить “детские болезни” истребителя и представить улучшенную машину на испытания к 1 июля 1949 года.