На новой машине планировалось установить один из закупленных в 1946 г. реактивных двигателей «Нин», который позволил бы обеспечить заданные высокие летные характеристики. Как и в случае с МиГ-3, для нового истребителя был выбран самый мощный и, естественно, самый тяжелый из имеющихся в распоряжении двигателей. Если «Дервент-V» весил 565 кг, то «Нин-I» и «Нин-Н» 790 кг и 745 кг соответственно. Двигатели «Нин-I» и «Нин-И» конструктивно отличались друг от друга в основном тем, что «Нин-I» имел корпус газосборника сварной конструкции, а «Нин-П» — литой, что позволило не только уменьшить его вес, но и увеличить тягу. Так же, как и двигатели серии «Дервент», двигатели «Нин» имели центробежный компрессор с двухсторонним входом, прямоточные камеры сгорания, одноступенчатую газовую турбину и выхлопную трубу с реактивным насадком.
30 апреля 1947 г. Главнокомандующий ВВС маршал авиации К.А. Вершинин утвердил тактико-технические требования к новому фронтовому истребителю, которые в точности повторяли требования МАП за исключением вооружения: вместо «сорокапятки» на самолет требовалось установить пушку Н-37.
Многие на Западе считают, что своим появлением МиГ-15 обязан, главным образом, В-29 и его основным назначением был перехват и уничтожение высотных и скоростных (по меркам того времени) стратегических бомбардировщиков — носителей ядерного оружия. По мнению зарубежных историков авиации, именно поэтому МиГ имел выдающиеся для конца 40-х — начала 50-х годов практический потолок, непривычно мощное для Запада пушечное вооружение, а его высокие максимальная скорость, скороподъемность, вертикальная и горизонтальная маневренность, являлись как бы «производными» от высотных характеристик. Появление такого мнения понятно, оно явилось результатом весьма и весьма успешных действий МиГ-15 против В-29 во время Корейской войны. Однако оно не соответствует истине.
В документе под названием «Тактико-технические требования к фронтовому истребителю с ТРД «Нин» с герметичной кабиной конструкции т.т. Микояна и Гуревича», утвержденным Вершининым и полученным ОКБ-155, назначение будущего самолета определялось так:
Руководство проектными и конструкторскими работами по созданию МиГ-15, которые начались еще в январе 1947 г., было возложено на Заместителя Главного конструктора А.Г. Брунова и инженера А.А. Андреева. Кроме того, в предварительных исследованиях, связанных с выбором аэродинамической компоновки нового истребителя, принимали активное участие многие специалисты ЦАГИ, в том числе А.С. Христианович, Я.М. Серебрийский, Г.П. Свищев, В.В. Струминский и П.М. Красильщиков. ОКБ устанавливался довольно жесткий срок для выполнения работ, в декабре первый экземпляр должен быть сдан на государственные испытания. Однако в связи с большим объемом конструктивных доработок пушечного вооружения на самолете МиГ-9, в том числе и для серии, а также подготовкой МиГ-9 к парадам, работы по теме шли с отставанием от утвержденного графика.
Здесь следует отметить еще одну проблему, связанную с ростом скорости полета самолета, которую пришлось решать в процессе разработки нового истребителя — появление дополнительного, так называемого волнового сопротивления, возникающего вследствие влияния сжимаемости воздуха. Если при полете на малых числах Маха сжатие воздушного потока, обтекающего самолет, незначительно и практически не влияет на аэродинамические характеристики самолета, то на больших числах М связь между сжимаемостью воздуха и аэродинамическими характеристиками становится ярко выраженной и, начиная с некоторого значения, называемого критическим числом Маха, сопротивление начинает резко возрастать, и для дальнейшего увеличения скорости требуются все возрастающие значения тяги двигателя. Это явление получило название «волнового кризиса».
Наибольшую долю сопротивления самолета создает крыло. Самым эффективным средством, позволяющим уменьшить влияние сжимаемости воздуха на изменение аэродинамических характеристик крыла, является применение тонких симметричных профилей и придание ему стреловидной в плане формы. Эти меры направлены на повышение критических чисел М, что сдвигает волновой кризис на большие скорости и уменьшает величину волнового сопротивления. В результате крыло МиГ-15 стало стреловидным (35° по линии 1/4 хорд) и получило профиль ЦАГИ С-10с (9035М) с относительной толщиной 10% (по потоку) в корневой части.