В феврале 1960 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР, согласно которому ОКБ-155 поручалась разработка самолета Е-155 в вариантах перехватчика (Е-155П) и разведчика (Е-155Р). приказ о начале проектирования новой машины был подписан Генеральным конструктором А.И.Микояном 10 марта 1961 г. К этому моменту военные выдвинули ТТТ на обе основные модификации самолёта. Для Е-155 выбрали схему высокоплана, впервые в практике ОКБ. Исходили из удобства подвески под таким крылом больших ракет класса «воздух-воздух» и хорошего сочетания с прямоугольными воздухозаборниками. Много новшеств пришлось внести и в бортовое оборудование и вооружение. Все навигационное оборудование должно было работать в едином комплексе с помощью либо аналогового счетно-решающего прибора, либо одной из первых бортовых цифровых вычислительных машин "Пламя-ВТ".
Предполагалось обеспечить точность самолетовождения до 5 км, точность выхода на цель 1-2 км, точность определения скорости полета 0,5%. Кроме того, специально для установки на Е-155П начали разработку системы наземного наведения «Воздух-1», впоследствии много лет стоявшей на вооружении ПВО стран Варшавского договора. Из существовавших тогда радиолокационных станций для Е-155П больше всего подходила РЛС «Смерч», разработанная для Ту-128 конструкторским бюро Ф.Ф.Волкова. Специально для установки на новый перехватчик ее модернизировали, при этом дали новое обозначение "Смерч-А". В станцию ввели дополнительный канал, работавший в двухсантиметровом диапазоне волн, что увеличило ее помехозащищенность. РЛС «Смерч-А» имела большую массу и габариты, чем другие советские станции, но позволяла обнаруживать цели на большей дистанции (до 100 км) и имела в 2 раза больший угол излучения антенны в горизонтальной плоскости (120 град.). Существенным недостатком этой РЛС была ее элементная база (радиолампы), что снижало надежность.
Е-155П решили оснастить новыми высотными ракетами класса «воздух-воздух» К-40 с двумя типами головки самонаведения — полуактивной радиолокационной и инфракрасной. Корпус ракеты изготавливался из титана, что обеспечивало снижение веса и термостойкость. Тепловая ГСН обладала большими возможностями поражения именно высотных сверхзвуковых целей, которые в силу кинетического нагрева сильно выделялись на фоне холодного неба, причем не только с хвостовых, но и с носовых ракурсов, В целом наличие головок двух типов значительно повышало помехозащищенность всей системы вооружения Е-155П, Несколько раз поднимался вопрос об установке на перехватчик также пушечного вооружения, но от этой идеи в конце концов отказались.
Сборка первого прототипа Е-155П-1 завершилась летом 1964 г, 12 августа он был перевезен на летную станцию ОКБ-155 в Жуковском, а 9 сентября летчик-испытатель П.М.Остапенко впервые поднял его в воздух. По конструкции он был схож с Е-155Р-3, но имел носовую часть фюзеляжа с радиопрозрачным конусом. Правда, вместо РЛС «Смерч-А» там была установлена контрольно-записывающая аппаратура. На двух внешних пилонах под крылом (внутренние первоначально не устанавливались) крепились макеты ракет К-40, а под носовой частью располагалась антенна телеметрической системы. Борт самолета украшала большая красная звезда. Основная часть заводских испытаний перехватчика была выполнена на этой машине. Спустя год на ЛИС поступил Е-155П-2. Первый вылет на нем состоялся 16 сентября 1965 г По конструкции он не отличался от Е-155П-1, но антенну телеметрической системы перенесли под центральную часть фюзеляжа. РЛС на втором перехватчике также отсутствовала.
Сложность нового комплекса перехвата, а также повышенные требования военных (необходимо было набрать статистические данные по вероятности удачного перехвата, по точности навигации и тд.) привели к увеличению необходимого числа испытательных полетов и количества опытных самолетов, а также к более продолжительному периоду испытаний. Установочная партия перехватчиков, предназначенная для их проведения, состояла из девяти самолетов. В 1966 г в Горьком построили Е-155П-3 (первый самолет с РЛС «Смерч-А») и Е-155П-4. В следующем году взлетели Е-155П-5 (отличался «ластами» на противофлаттерных грузах), Е-155П-6 (начиная с этой машины, применены кили увеличенной площади и дифференциальный стабилизатор, что позволило увеличить максимальную скорость полета и ликвидировать «ласты»), Е-155П-7, -8 и -9, а в 1958 г. - Е-155П-10 и -11. Эталоном для серийного производства послужил первый полностью укомплектованный самолет Е-155П-6. Все опытные перехватчики, наряду с первыми серийными (№0501, №0503 и №0504, соответственно, синие бортовые номера «502», «503» и «504»), участвовали в совместных Государственных испытаниях комплекса перехвата С-155, начавшихся в ноябре 1965 г. Государственную комиссию возглавил известный советский летчик, заместитель главнокомандующего ПВО страны дважды Герой Советского Союза маршал авиации Е.Я.Савицкий.
Сверхсекретный Е-155 был впервые показан на воздушном параде в Домодедово 9 июля 1967 г. Перед изумленной публикой (особенно иностранной) в плотном строю прошли третий прототип разведчика и три опытных перехватчика. Пилотировали их летчики-испытатели ГНИКИ ВВС, участники Госиспытаний И.И.Лесников (Е-155П-1), Г.А.Горовой (Е-155П-2), В.И.Петров (Е-155Р-3) и Г.В.Вахмистров (Е-155П-5 с голубым бортовым номером «05», но уже без «ласт» на законцовках крыла). На участвовавших в параде перехватчиках к фюзеляжу снизу плотно прилегали обтекаемые контейнеры КЗА.
Интенсивные испытания выявили новые недостатки конструкции, некоторые из которых привели к авариям и катастрофам. Например, при маневрах с перегрузкой в 5д законцовка крыла отклонялась от своего нормального положения почти на 70 см, при этом случался реверс элеронов, который приводил к потере управляемости. Для борьбы с этим явлением ввели ряд ограничений, но конструкцию дорабатывать не стали, Именно несоблюдение этих ограничений привело к гибели 30 октября 1967 г ведущего летчика-испытателя ГНИКИ ВВС И.И.Лесникова — одного из тех, кто демонстрировал новую машину на параде. Он погиб из-за возникновения реверса элеронов при превышении ограничений по приборной скорости полета во время попытки установления рекорда скороподъемности на Е-155П-1. После этой трагедии для обеспечения удовлетворительной поперечной управляемости во всем диапазоне скоростей применили дифференциальное отклонение половин стабилизатора. Максимально допустимая приборная скорость сразу повысилась с 1000 до 1200 км/ч, а последующие доработки позволили увеличить ее до 1300 км/ч.
В 1968 г Е-155П получил предварительное заключение о возможности начала серийного производства, но до осени следующего года продолжал испытания. За этот период на перехватчиках был выполнен 161 зачетный полет в Ахтубинске и еще 51 — в Жуковском. Кроме того, было Выполнено 116 полетов на отработку систем и пуски ракет. В качестве целей использовались Е-155П-10 и Е-155П-11. Интересно, что во время этих полетов авиаторы столкнулись с рядом новых для себя проблем. Одной из наиболее серьезных стала безопасность при боевых перехватах, так как зона возможного падения обломков мишени и ракет (особенно при сверхзвуковых перехватах на встречных курсах) измерялась сотнями километров по дальности и десятками — по ширине. Это существенно превышало размеры полигонов и усложняло работу.
В качестве целей, помимо самих опытных перехватчиков, использовались Су-9, МиГ-17, МиГ-21, ЯК-25РВ, Ту-16, Ту-22 и Ил-28. В обеспечении испытаний участвовали МиГ-21УС, Су-9, ЛЛ на базе «Тушек», ретранслятор команд наведения на базе Ил-14, моделирующие комплексы и наземные системы. Всего в период испытаний в Ахтубинске Ё-155П выполнили 1291 полет и выпустили 105 ракет по 33 мишеням типа ИЛ-28М, М-21 (на базе МиГ-21). Ту-16М, Як-25РВ-11, КРМ. Опытные перехватчики, базировавшиеся в Жуковском, выполнили 170 полетов. Около 600 полетов совершили самолеты обеспечения.
26 апреля 1969 г случилась новая беда — на Е-155П-11 разбился командующий авиацией ПВО генерал А.Л,Кадомцев. Это был его первый и последний полет на этом типе самолета. Через несколько минут после взлета разрушился один из двигателей, и начался пожар. Самолет потерял управление и вместе с летником врезался в землю. Причиной происшествия стал отрыв лопатки турбины двигателя Р15Б-300. После катастрофы генерала Кадомцева турбину подвергли доработке, а температура газов перед ней была временно ограничена.
Совместные Госиспытания перехватчика завершились 28 апреля 1970 г. Произошедшие аварии и гибель летчиков не повлияли на их исход. В Акте по испытаниям, утвержденном Главнокомандующими ВВС П.С. Кутаховым и войсками ПВО П.Ф. Батицким, а также министрами СССР П.В. Дементьевым, В.Д. Калмыковым. С.А. Зверевым и Бахиревым, было записано: "Авиационно-ракетный комплекс перехвата воздушных целей С-755 по своим боевым возможностям в основном соответствует Постановлению ЦК КПСС и Совета Министров СССР. По сравнению с находящимися на вооружении комплексами перехвата, комплекс С-155 имеет преимущества по боевому управлению на больших и средних высотах, по помехозащищенности, по дальностям действия бортовой РЛС, дальностям пуска ракет, по насыщенности современным пилотажно-навигационным оборудованием, обеспечивающим применение самолета в сложных метеоусловиях и позволяющим значительно снизить допустимый минимум погоды".
Последние слова получили особенно убедительное доказательство в конце 1970 г., когда группа высших офицеров авиации ПВО должна была подтвердить свою летную квалификацию, выполняя полеты ночью в сложных метеоусловиях. Доказательство получилось сколь убедительным, столь же и трагическим. В небо поднялись четыре новых микояновских перехватчика и три Су-15. Сразу же после взлета погода еще более ухудшилась, и благополучную посадку смогли выполнить лишь "МиГи". Пилоты «Сухих» не сумели обнаружить ВПП и все трое погибли.
В 1971 г Е-155П запустили в серийное производство под названием МиГ-25П. Постановлением Совмина СССР от 13 апреля 1972 г эта машина в составе авиационно-ракетного комплекса перехвата МиГ-25-40 (С-155) была принята на вооружение авиации ПВО страны. В целом комплекс включал: самолет-носитель МиГ-25П с РЛС «Смерч-А» и навигационным комплексом «Полет-1И», вооруженный четырьмя ракетами Р-40 средней дальности с радиолокационными (Р-40Р) и тепловыми (Р-40Т) головками самонаведения, и бортовую аппаратуру «Лазурь-М» системы наведения на цель «Воздух-1».
