Приступили к работе по созданию высотного скоростного истребителя. Для высотного перехватчика выбрали мощный мотор с водяным охлаждением конструкции А.С. Микулина АМ-35А. Его мощность на высоте 7100 м достигала 1200 лс. Он имел редуктор и воздухонагнетатель (наддув), обеспечивавший устойчивую работу на высоте. С ним применялся трехлопастный металлический винт изменяемого шага ВИШ-22Е.
Самолет И-200, который впоследствии назвали МиГ-1, был спроектирован и построен всего за четыре месяца срок фантастически малый для разработки подобной машины. 5 апреля 1940 года летчик-мспытатель А.Н. Екатов впервые поднял МиГ-1 в воздух. В процессе заводских и государственных испытаний оказалось целесообразным увеличить запас топлива, усилить огневую мощь и установить на самолете радиостанцию. Модернизированный истребитель стал называться МиГ-3. В августе того же 1940 года после государственных испытаний по решению правительства самолет был запущен в серию.
МиГ-3 представлял собой одномоторный одноместный свободнонесущий моноплан с низкорасположенным крылом.
Самолет проектировался как скоростной высотный истребитель-перехватчик, но мог использоваться в перегрузочном варианте как штурмовик и легкий бомбардировщик.
Конструкция МиГ-3 смешаная: передняя часть фюзеляжа и моторама сварены из хромансилевых труб, центроплан цельнометаллический, с дюралюминиевой обшивкой, консоли крыла и хвостовая часть фюзеляжа деревянные; горизонтальное хвостовое оперение, руль поворота и элероны дюралюминиевые.
Обшивка передней части фюзеляжа состояла из пяти съемных дюралюминиевых крышек (люков) на замках. Хвостовая часть скорлупного типа, обшита пятью слоями шпона. Фонарь кабины летчика из трех частей: передней (козырька), подвижной части, сдвигающейся назад, и задней неподвижной.
Несущие поверхности: средняя часть центроплан, жестко прикрепленный к фюзеляжу, правая и левая съемные консоли крыла. Центроплан обшит листовым дюралюминием, приклепанным впотай. В нем размещаются бензиновые баки, закрепленные на стальных лентах. В задней нижней части центроплана имелись посадочные щитки-подкрылки (закрылки) типа Шренк.
В фюзеляже и центроплане располагались по два бензобака общей емкостью 640 л. Предусматривалась подвеска под крыльями двух бензобаков, которые при необходимости могли сбрасываться.
Крыло самолета цельнодеревянное. Каркас каждой консоли состоит из лонжерона, переднего и заднего коробчатых стрингеров и нервюр балочного типа. Снаружи крыло обшито пятислойной бакелитовой фанерой. Дюралюминиевый элерон конструктивно выполнен из двух половин, имеет осевую компенсацию, составляющую 14% всей его площади. Элерон обтянут полотном.
Хвостовое оперение свободнонесущее. Деревянный киль составляет одно целое с хвостовой частью фюзеляжа. Конструкция стабилизатора дюралюминиевая, обшивка полотняная. Руль поворота и руль высоты с триммерами.
Шасси самолета убирающееся, одностоечного типа с масляно-воздушной амортизацией. Его стойка шарнирно укреплена на торцевой нервюре центроплана и соединена с механизмом уборки и выпуска. Предусмотрен тросовый опускатель. Главные стойки убираются в сторону фюзеляжа и входят в ниши в носке центроплана. В убранном положении ниши шасси закрываются щитками. Для определения крайних положений основных стоек служит электрическая и механическая сигнализация (солдатики). Костыльное колесо убирающегося типа, также с масляно-воздушной амортизацией. В убранном положении закрывается щитками.
МиГ-3 имел передовое по тем временам оборудование. На нем, первом из серийных советских истребителей, было установлено кислородное оборудование. Оно располагалось в кабине и состояло из прибора КПА-3 бис, баллона на 4 л, маски со шлангом.
МиГ-3 окрашивался сверху светло-зеленой, а снизу светло-голубой краской. Красные звезды с красной окантовкой наносились с боков фюзеляжа и снизу крыла. Некоторые серии камуфлировались. Трехлопастный винт черный, матовый. Кабина внутри шарового цвета, приборная доска черная.
Вооружение МиГ-3 состояло из двух синхронных пулеметов ШКАС калибра 7,62 мм и одного синхронного пулемета БС калибра 12,7 мм. Они были установлены неподвижно в передней части фюзеляжа над мотором.
Под крыльями предусматривались две пары бомбодержателей. На внутренние подвешивались по две бомбы калибром по 100 кг, на внешние две по 50 кг.
Некоторые серии истребителей дополнительно вооружали еще двумя крыльевыми пулеметами БК конструкции Березина калибром 12,7 мм в специальных гондолах. В связи с их установкой внешние бомбовые балки снимали, а на внутренние, оставшиеся, могли подвешиваться бомбы весом от 8 до 100 кг. Летчик прицеливался через стрелковый оптико-коллиматорный прицел ПЗП-1.
Некоторые самолеты МиГ-3 вооружались реактивными снарядами РС-82.
Золотыми буквами вписаны в историю Великой Отечественней войны героические подвиги советских летчиков, летавших на МиГ-3, самых быстроходных и самых высотных из серийных самолетов мира. На этой машине сражался трижды Герой Советского Союза А.И. Покрышкин, дважды Герои Советского Союза Б.Ф. Сафонов и С.П. Супрун, Герои Советского Союза К.К. Коккинаки, П.Ф. Стефановский и другие.
По предложению летчика-испытателя С.П. Супруна, проводившего государственные испытания МиГ-3, из добровольцев летчнков-нспытателей, отлично знавших возможности самолета, в июле 1941 года были сформированы два истребительных полка особого назначения. Они стали грозой немецких асов. Летчики полка Супруна за день сбивали до семи фашистских самолетов.
Отличались удивительным героизмом и самопожертвованием боевые действия летчиков войск противовоздушной обороны Москвы. В их умелых руках МиГ-3 был грозным оружием на всех высотах до 8000 м. Летчик Катрич (ныне первый заместитель министра ГВФ) на МиГ-3 летом 1941 года в районе Клина таранил фашистский самолет-разведчик, Шумилов разрубил винтом истребитель Ме-109, Еремеев в ночном бою таранил четырехмоторный бомбардировщик.
Из 4200 немецких самолетов, совершивших налеты на Москву с 21 июля по 1 октября 1941 года, к городу прорвалось лишь 120. Более половины уничтоженных под Москвой самолетов противника были сбиты МиГами.
Всего было построено более 3300 этих замечательных самолетов. В 1942 году производство МиГов было прекращено. Мощностей заводов, выпускавших двигатели, не хватало. А они нужны были для штурмовиков Ил-2, и как раз такие, что стояли на МиГах. И если в истребительной авиации кроме МиГов существовали еще ЛаГГи и Яки, то у штурмовиков дублера не было. Это обстоятельство и решило судьбу МиГа. Оставшиеся в полках ВВС самолеты использовались на фронтах до 1943-1944 годов, а в ПВО до конца войны.