必然趨勢
E-150的表現遠遠高於同時代的其它戰鬥機。它持續水平飛行的最大高度為23,250米。兩分半鐘能爬升到15,000米，四分半鐘能達到20,000米。工廠的測試報告中有一張該機與當時大批量生產的米格-21F戰術戰鬥機的性能對比表。它說道E-150的爬升速度是米格-21F的兩倍。在2.65馬赫的最高速度下飛機在爬升到22,500米的高度記錄。在這個報告中，試飛員菲多托夫不斷稱讚E-150的加速度和爬升率驚人——這些對截擊機來說顯然是非常重要的特性。
俄羅斯米格E-152戰鬥機但在此時，發動機不斷地產生大量問題，發動機因可靠性不足顯然不能投入生產。因此當E-150細節設計階段一完成，米高揚設計局就開始了另外兩個型號E-152和E-152A的設計。從外觀上看，這兩種型號非常相似，只是在機身的尾部構造、機翼設計和武器裝備位置上有所不同。
1961年3月16號，第一架單發E-152抵達拉明斯克，它被命名為E-152-1。8月21日它在莫索洛夫的操縱下第一次試飛。到1962年9月11日，E-152-1戰鬥機已經生產了67架，其中有5架安裝模擬的K-9空對空飛彈。帶上飛彈後飛機的最高速度為16,200米，時速2,650公里，最大實用載荷14,730公斤。E-152-1在條件允許時4分44秒能達到15,000米，掛兩枚飛彈後需要5分55秒，同樣的情況達到22,000米分別需要6分40秒和8分50秒。而如果有必要，飛機最高能升至22,680米。
戰機裝備
與E-150一樣，E-152也裝單台R-15-300渦輪發動機。但是米高揚的設計師對這個計畫很敏感，這是個理智的做法。為了保險，E-152A有個備用發展計畫：安裝兩台推力達38.05千牛圖曼斯基R-11F-300渦噴發動機（全加力為56.3千牛）。這種發動機當時已經達到了相當可靠的水平，並在米格-21F和雅克-28“陰謀家”輕型轟炸/戰術偵察機上得以套用。E-152A將兩台該型發動機並排放置，加寬機尾的寬度並套用了面積律。
俄羅斯米格E-152戰鬥機E-152的機翼從上往下看呈切尖三角形。機翼面積從E-150的34.62平方米增加到40.02平方米，機翼前緣的後掠度減至53°。E-152A則將機翼面積減至34.02平方米。垂直尾翼也被重新設計，垂直尾翼前緣更加筆直，E-152A還有一對腹鰭。單髮型則只有一個腹鰭，而相應的，雙髮型垂直尾翼也被放大。其機身有6個油箱和4個機翼油箱攜帶燃料。燃料總容量為4,950升。機身中間可另掛一個1,500升的副油箱。
E-150/E-152技術數據
殲-8AE-150E-152-1E-152AE-152M
翼展：（米）9.348.4888.7938.4888.793
機長：（米）21.5218.1419.65619.0019.656
機翼面積：（平方米）42.1934.6240.0234.0242.89
正常起飛重量：（千克）13,85012,43514,35013,55018,470
最大平飛速度：（千米/時）M2.2（高空）M2.65/2,8903,0302,1352,681
實用升限：（米）20,50023,25022,68019,80022,670
機高：（米）5.41
改造趨勢
在1960年11月23日全部試飛結束前，莫索洛夫和菲德托夫進行了數輪全面測試。飛機在13,700米和20,000米高度上，E-152A最高時速分別能達到2,135公里和2,500公里，實用升限19,800米，爬升到10,000米和20,000米分別需要1.48分鐘和7.64分鐘，掛載兩枚K-9飛彈最大實用載荷為13,600公斤，如果加一個600升的副油箱便增加到14,000公斤。弧形艙蓋也被修改成為類似米格-21F-13的平面前風擋，有效減少了視覺失真，（由於工藝限制，曲面艙蓋由於介質厚度不均造成目標折射變形，甚至遠距離目標在某些特定點會在視野內消失，平面風擋的平整度相對要好很多。而如同F-16那樣採用新工藝製造的高精度整體艙蓋才能有效避免這個問題。）這是一個E-152晚期型上的重要特點
俄羅斯米格E-152戰鬥機1961~62年間，E-152-1毋庸質疑地打破了3項世界紀錄。其中包括環行、絕對速度和水平持續飛行高度1961年10月7日E-152-1創下了一個世界紀錄：以2,401公里的平均時速飛完100公里的環形航線。1962年7月，莫索洛夫駕駛著同樣的飛機，以2,681公里的時速飛了15圈25公里的航程刷新了一個絕對世界記錄。儘管這一機型給人留下了深刻的印象，但飛機卻一直被發動機問題困擾著。4次發動機缺陷改進都是在原型測試項目階段中進行的，但是試製的5台R-15-300渦噴發動機中沒有一台能令人滿意。
1961年8月8日，E-152-2被送到了飛機試飛中心，並在9月21日進行了它的首航。這次不像原型機那樣裝的是“颶風”5B雷達，而是用了另一種雷達——RP-S雷達。後來的圖波列夫圖-128“提琴手”和米格-25P“狐蝠”A截擊機也是用的這種雷達，同時，雷達罩外型也進行了大量修改。擁有複雜弧線的新雷達罩與原來的E-150似曾相識。
但是，R-15-300仍是未能解決的麻煩問題。E-152-2的16架飛機在試飛員奧斯塔潘科的操作下進行米高揚設計局規定的測試後，因為發動機問題被擱淺。不久這種飛機更換了改進的R-15B-300發動機，該發動機後來用於米格-25，推力達到66.69千牛，加力全開後為100.12千牛。改裝發動機後的原形機稱為E-152P（P為截擊機），在最後反覆修改後，稱為E-152M（即改進型）。
新型戰機
很快，2架E-152和1架E-152A在米高揚工廠製造完畢。人們充滿好奇地等待它們，尤其是後者進行首飛。1959年7月10日，米高揚首席試飛員喬吉·K·莫索洛夫駕駛E-152A飛上天空。
俄羅斯米格E-152戰鬥機E-152P的背峰加大了很多，其駕駛艙開啟方式不變，但是後艙蓋有很大修改，在翼尖上懸掛兩枚替代K-9的K-80飛彈似乎比在掛架上的方案好些，因此在E-152M上採用了這種方式，但是後來發現發射軌會產生相當大的擾流
E-152M的機背上有一個非常明顯的背脊，其中有3個內置油箱，前方則有一個沒有平擋，完全是競賽機式的艙蓋。加力燃燒時的冷卻問題不像R-15B-300表現得那么明顯，開在其身後的典型的冷卻進氣口沒有了。在E-152上，飛彈滑軌仍安置在翼尖上，但是K-9飛彈已經被原來為圖-128發展的K-80遠程空對空飛彈所取代。
在一些資料中，傳說E-152曾經試裝過鴨翼來進一步改善機動性。後來他們在代號E-6T-3的米格-21F上成功完成了試驗。E-152M也作了適當的改進，前機身被改裝上一對誇張的鴨翼台。但出於種種原因，這些設計在飛機測試期間都被放棄，因此，從那時以後也不可能有什麼傳說的飛行了。
在E-152P機頭兩側留有安裝鴨翼的裝置，儘管這個想法在米格-21上試驗成功，但是E-152最終還是沒有採用
在E-152P設計初級階段還研究過不同的飛彈掛裝方式，包括在新增加的翼稍小翼折角處的下面安裝雙聯裝飛彈掛架等古怪的構想。但基於空氣動力學和結構力學的考慮，人們仍然選擇了傳統的翼下掛架。
E-152M仍然與它的前代一樣，因為發動機問題不能投入生產。然而“競爭”者對它的工作早已經虎視眈眈。以同樣的操作要求為目標，蘇霍伊設計局設計了T-37重型截擊機。設計工作在1958年就已開始。它也一樣是圍繞著R-15-300渦輪發動機進行的（儘管仍將留里卡AL-11發動機作為備選）。它看起來與E-150/152系列也非常相似，與E-152一樣有著肥大的桶狀機身，前緣後掠60°的三角翼，機尾很小。進氣道和雷達有著複雜的弧線。發動機的氣流由機身前端活動著的進氣道環口控制。四個大型帶風門的輔助進氣道直接裝在駕駛員座艙前面。但和米高揚的截擊機不同，T-37有一個向後滑動的氣泡式座艙罩，能為飛行員提供更好的全方位視角，前起落架則是向後收進的。和E-150/152系列的另一個區別在於飛機用了相當大比例的鈦合金。後機身幾乎是一整塊焊接的鈦合金，發動機維護或更換時可以移動。加力燃燒室由八個裝著彈力門的輔助進氣道進行冷卻。兩枚K-9飛彈裝在翼下掛架上，由TsP雷達指引。1960年2月，原型開始裝配。但此時國家航空裝備委員會卻命令取消了這個項目，飛機甚至還沒試飛就被拆毀。直至折騰到1965年，防空軍得到了一架既不是米高揚也不是蘇霍伊的遠程截擊機，這就是使用的AL-7F發動機，擁有更充沛動力的
實事求是地說，E-150/152系列還是成功的。該飛機是蘇聯第一批達到馬赫2.5以上和實用升限超過22,000米的飛機，證明了飛得又快又高的敵機也是能夠被攔截的。新的抗熱結構材料被套用和新技術的提出使製造E-150/152系列，尤其是在設計E-155重型截擊機和偵察機時取得的經驗成了無價之寶。
