Создав фронтовые истребители МиГ-15 и МиГ-17, конструкторский коллектив, возглавляемый А. И. Микояном, приступил к решению следующей, более сложной технической задачи — проектированию сверхзвукового всепогодного истребителя-перехватчика. Коллектив тщательно и всесторонне готовился к этой ответственной работе. В содружестве с учеными было осуществлено на трех промежуточных образцах самолётов несколько экспериментов, решен ряд инженерных проблем, связанных с созданием крыла, имеющего угол стреловидности до 60° по линии 1/4 хорд, а по передней кромке 55°. Полеты на промежуточных опытных машинах показали, что общепринятый в те годы тип горизонтального оперения — стабилизатор и рули высоты — для сверхзвуковых скоростей непригоден: рули теряли свою эффективность.

Для новой серийной машины было принято горизонтальное оперение в виде цельного управляемого стабилизатора, который с воздушного киля был опущен на фюзеляж, а управление им сделано бустерным. Два двигателя РД-9Б, развивающие тягу по 2600 кг (на форсажном режиме по 3250 кг), размещены рядом в хвостовой части фюзеляжа.

Новый истребитель успешно прошел испытания и под названием МиГ-19 несколько лет строился серийно. Во время испытаний лётчик Г. А. Седов летал на самолёте со скоростью 1450 км/час и набирал высоту до 18 тыс. м.

Истребитель МиГ-19 был вооружен 3 пушками калибра 30 мм. Вес пустого серийного самолёта первых выпусков лишь немного превышал 5 т, взлётный — 7,5 т, в перегрузочном варианте — 8,5 т.

В ходе серийного производства в МиГ-19 был внесен ряд улучшений. На некоторых модификациях самолёта края воздухозаборника вместо округленных сделаны острыми. На одной из модификаций МиГ-19 с применением дополнительного ЖРД была достигнута скорость 1930 км/час, потолок 24 тыс. м.