Тактический радиус действия и продолжительность полета Е-155 позволяли использовать систему С-155 вне зоны действия ближних зенитно-ракетных комплексов (ЗРК). Причем в одном вылете допускались повторные атаки летательного аппарата противника или перенацеливание перехватчика на другие объекты.
В качестве бортовой РЛС предполагалось использовать К-90 или «Смерч-А», дальность обнаружения целей которыми допускала достаточно эффективные атаки их ракетами при относительно больших ошибках наведения с использованием наземной системы «Воздух-1». Эта система состояла из аппаратуры предварительного оповещения о воздушных целях «Паутина», аппаратуры «Каскад» для обработки информации и выработки команд наведения, передаваемых на борт перехватчика по каналам связи «Лазурь».
Разработчики Е-155 предусмотрели в будущем возможность наведения машины на цель с разных ракурсов при помощи, как тогда казалось, перспективной системы «Лучь-1» и оснащения ее УР К-8М с вдвое большей дальностью пуска по сравнению с К-9.
Тогда же разработчики предложили Е-155 (его иногда называют Е-155М – но в документах автор этого не встречал) в варианте легкого фронтового носителя ракет Х-58 класса «воздух – земля» и баллистических авиабомб для поражения наземных целей с заранее разведданными координатами. При этом самолетовождение и управление машиной задумали сделать полностью автоматизированными, что позволяло обойтись экипажем из одного человека.
Первый вариант самолета Е-155
Как перехватчик, так и ударный самолет базировались на одном планере с треугольным крылом, боковыми воздухозаборными устройствами и основными лыжными опорами шасси. На обеих машинах предусмотрели радиостанции РСИУ-5, ответчик «Хром», курсовую систему, аппаратуру ближней навигации «Свод-И», радиовысотомер и автопилот.
На ударном самолете предполагалась установка радиодальномера «Жемчуг» вместо РЛС, а также доплеровского счислителя пути и автоматического радиокомпаса АРК-54.
Первые наброски Е-155 отражали достижения авиационной науки конца 1950-х годов. Неудивительно, что конструкторы из бригады общих видов сохранили треугольное крыло и однокилевое оперение. В глаза бросались лишь боковые ВЗУ, использование которых позволило освободить носовую часть фюзеляжа для размещения мощного радиолокационного прицела. Но эта схема просуществовала недолго, в 1960 году специалисты предложили новую аэродинамическую компоновку машины с трапециевидным крылом с углом стреловидности передней кромки 40 градусов. Это официальная версия. Однако следует учесть, что примерно в это же время появились сообщения о самолете А-5 «Виджилент» компании «Норт Америкен» и можно допустить, что эта машина оказала определенное влияние на конструкторов ОКБ-155. Так начиналась биография будущего МиГ-25.
Первым главным конструктором самолета МиГ-25 был Н.З. Матюк. (C 1976 года заместитель главного конструктора – Лев Шенгелая). Именно под его руководством началась окончательная отработка аэродинамики, конструкции планера и всех систем самолета.
Одна из сложнейших задач, которую пришлось решать в ОКБ-155, была связана с преодолением «теплового барьера». Дело в том, что из-за трения воздуха планер сильно нагревался, причем температура носовой части фюзеляжа и передних кромок крыла была столь высока, что ухудшались механические свойства не только алюминиевых, но и существовавших титановых сплавов. Поэтому в ОКБ-155 сделали ставку на конструкцию, основными материалами для которой выбрали нержавеющие стали.
Применение тонкого высокорасположенного крыла умеренной стреловидности в сочетании с высокой весовой отдачей самолета по топливу, позволило выполнять длительные полеты с подвешенными ракетами со скоростью до 2600 км/ч на высоте 20–25 км. При этом допускалось маневрирование с 4,3-кратной перегрузкой.
Другой особенностью машины стали плоские боковые воздухозаборники в виде перевернутого совка. Их применение не только упростило регулирование параметров воздушного потока на входе в двигатели во всем диапазоне скоростей, высот полета самолета и его углов атаки, но и способствовало снижению запаса продольной устойчивости на сверхзвуке. Об этом догадывались, но на всякий случай предусмотрели узлы крепления переднего горизонтального оперения. Последнее, как известно, связано со смещением аэродинамического фокуса крыла при переходе от дозвуковых к сверхзвуковым скоростям.
Подобные свойства ВЗУ в виде перевернутого совка были подтверждены испытаниями моделей в аэродинамических трубах, однако, что будет на натурном летательном аппарате, никто не знал. Видимо, по этой причине, на первом прототипе будущего МиГ-25 предусмотрели узлы крепления переднего горизонтального оперения, предназначенного для балансировки летального аппарата.
Применение двухкилевого оперения в сочетании с подфюзеляжными килями не только уменьшило высоту самолета, но и облегчило планер.
В докладной записке председателя ГКАТ, направленной в ЦК КПСС от 20 апреля 1961 года говорилось, в частности: