Цельнометаллический истребитель представлял собой классический высокоплан.
Высокорасположенное крыло с углом стреловидности 37,33о по линии фокусов (угол крутки – 0о 51′) технологически делилось на центроплан и две отъемных консоли с углом поперечного V= -6о. Консоли — однолонжеронные с передней и задней стенками и силовой бортовой нервюрой, набраны из профилей ЦАГИ 12035М и П2-2М относительной толщиной 12% по размаху. Механизация крыла состояла из посадочных щитков площадью 2,089 м2, отклонявшихся на взлете на 20о а при посадке — на 58о.
Элероны площадью 1,936 м2 с осевой компенсацией – 30,1%.
Фюзеляж — полумонокок состоял из передней и хвостовой частей, стыковавшиеся болтами по шпангоуту №14. В носовой части располагалась гермокабина летчика вентиляционного типа. Летчик сидел на парашюте, уложенном в чашку сидения катапультируемого кресла с бронезаголовником.
Фонарь кабины пилота состоял из козырька с лобовым 150-мм бронестеклом и подвижной части, откатывавшейся назад.
Бронезащита самолета, помимо бронестекла на козырьке фонаря кабины пилота включала переднюю и заднюю бронеплиты толщиной 6 мм и 8 мм соответственно, а также 3-миллиметровый бронезаголовник.
На хвостовой части фюзеляжа располагались два тормозных щитка, открывавшиеся с помощью гидроприводов против потока.
Свободнонесущее хвостовое оперение набрано из модифицированных профилей серии «В» относительной толщиной 10%.
Вертикальное оперение общей площадью 3,378 м2 состояло из отъемного киля с законцовкой и руля направления. Дополнительно под фюзеляжем установлен и подфюзеляжный киль площадью 0,575 м2. Руль направления имел аэродинамическую и весовую компенсацию.
Горизонтальное оперение общей площадью 2,551 м2 расположено выше середины киля и состояло из переставного на земле стабилизатора с углом стреловидности 40о и рулей высоты с аэродинамической и весовой компенсацией. Для снижения усилий на обоих рулях имелись триммеры с электродистанционным управлением из кабины пилота.
Шасси — трехколесное с передней опорой, убиравшееся в ниши фюзеляжа. Основные опоры имели колеса в начале размером 570×140 мм с полуколодочным тормозом (поздние серии – 600х155), а носовое – 400×150 мм. Колея – 1700 мм.
Система управления самолетом в поперечном канале – бустерная, а в продольном и путевом каналах – тросовая.
Самолет был рассчитан на максимальную эксплуатационную перегрузку 7,8g,
Силовая установка состояла из турбореактивного двигателя с центробежным компрессором РД-500. Взлетная тяга 1470 кгс, номинальная – 1410 кгс, крейсерская – 1360 кгс. Полная длина – 2155 мм (с выхлопным конусом – 2250 мм), максимальный диаметр – 1106 мм, ширина – 1167 мм, высота – 1150 мм. Вес сухого двигателя без выхлопной трубы – 575 кг.
Горючее (керосин) размешалось в расходном, двух мягких и двух кольцевых жестких фюзеляжных баках общим объемом 1100 литров. Допускалась подвеска подфюзеляжного топливного бака.
Вооружение — три пушки НР-23 калибра 23 мм с общим боезапасом 300 патронов и прицел АСП-1Н (Н — неподвижный, копия английского Mk-IIID) с прицельной дальностью до 800 м, причем одна из них располагалась слева-снизу по борту, а две других – справа. Результаты стрельбы контролировались фотопулеметом С-13, расположенным в верхней обечайке воздухозаборника.
В состав оборудования, кроме стандартного набора пилотажно-навигационных и контролирующих приборов входили также УКВ радиоприемник РСИ-6М, передатчик РСИ-6, радиополукомпас РПКО-10М с отметчиком, аппаратура радиоопознавания «свой-чужой», кислородный прибор и аэрофотоаппарат АФА-ИМ.
