К концу марта 1948 г. по программе заводских испытаний на первом экземпляре И-310 было выполнено 17 полётов, а в опытном производстве завершили сборку второй опытной машины. Лётчиком- испытателем на С-2 назначили С.Н. Анохина, который 5 апреля 1948 г. выполнил на нём первый полёт.
Уже на первом этапе заводских испытаний истребитель И-310 (С-1) показал хорошие результаты. В связи с этим 15 марта Постановлением Совета Министров СССР машина под обозначением МиГ-15 была запущена в серийное производство на авиазаводе №1 им. Сталина. Этим же Постановлением установили новый срок сдачи самолёта на государственные испытания – 10 мая.
По завершению заводских испытаний, во время которых на С-1 выполнили 38 полётов и 13 полётов на С-2, самолёты предъявили в ГК НИИ ВВС на госиспытания. Вечером 25 мая лётчик-испытатель С.Н. Анохин перегнал из ЛИИ МАП в Чкаловскую второй опытный экземпляр МиГ-15 (С-2) и 27 мая его передали военным в качестве основного. 5 июля военными был принят первый экземпляр МиГ-15 (С-1) для проведения испытаний вооружения и системы аварийного сброса фонаря. Эту машину в ГК НИИ ВВС вечером 22 июня перегнал лётчик- испытатель И.Т. Иващенко после завершения на ней дополнительных испытаний на штопор и определения скорости по высотам.
Во время государственных испытаний, проходивших в период с 27 мая по 25 августа 1948 г., самолёт МиГ-15 получил высокую оценку. По своей максимальной скорости, скороподъёмности, потолку и дальности полёта он являлся лучшим из испытанных в ГК НИИ ВВС отечественных истребителей. Причём основные лётные характеристики, полученные в процессе испытаний, не только удовлетворяли ТТТ ВВС, но и превзошли их. На высоте 5000 м скорость самолёта составила 1028 км/ч, а на высоте 2620 м – 1042 км/ч. Набор высоты 5000 м осуществлялся за 2,3 мин, вместо требуемых 3,2 мин. Показатель максимальной дальности полёта на высоте 10000 м был превышен на 195 км, а практического потолка – на 2200 м. Длины разбега и пробега оказались меньше требуемых и составили 600 м и 765 м соответственно.

По мнению ведущих лётчиков- испытателей Ю.А. Антипова и И.М. Дзюбы, а также лётчиков облёта П.М. Стефановского, А.Г. Кочетко- ва и А.Г. Прошакова, по технике пилотирования МиГ-15 особой сложности не представлял и при условии доводки его по управляемости, боковой устойчивости, амортизации шасси и устойчивости на пробеге он мог быть легко освоен лётным составом средней квалификации.
Наземное обслуживание МиГ- 15 для технического состава, освоившего эксплуатацию реактивных самолётов, трудностей не представляло, и оказалось значительно проще, чем обслуживание самолёта МиГ-9 с двумя РД-20. Запуск РД- 45Ф на земле был очень прост, так как осуществлялся нажатием только одной кнопки, расположенной на рукоятке рычага управления двигателем.
Несмотря на некоторые выявленные недостатки, в целом истребитель МиГ-15 испытания прошел удовлетворительно и был рекомендован для серийного производства. За два дня до окончания государственных испытаний, 23 августа, Совет Министров СССР выпустил.
Постановление о принятии МиГ-15 на вооружение и запуске его в массовое производство. Под постройку истребителя выделялось три завода МАП: №1 им. Сталина в Куйбышеве, №153 им. Чкалова в Новосибирске и №381 в Москве. А 29 сентября Совет Министров СССР обязал главного конструктора ОКБ-155 устранить выявленные на госиспытаниях дефекты и в ноябре 1948 г. предъявить доработанный МиГ-15 на контрольные испытания в ГК НИИ ВВС.
Третий опытный экземпляр истребителя МиГ-15 (С-3) с внесёнными улучшениями был построен в марте 1948 г., а 20 июня самолёт, пилотируемый лётчиком-испытателем С.Н. Анохиным, совершил свой первый полёт. Доработки, проведённые на С-3 в целях улучшения эксплуатационных и боевых качеств, в основном были связаны с установкой воздушных тормозных щитков площадью 0,48 м2 , размещением в двигательном отсеке противопожарного оборудования и проведением ряда других усовершенствований в конструкции и системах истребителя. В частности были доработаны киль и элероны, введена весовая компенсация рулей высоты по типу руля поворота, а для уменьшения излишней поперечной устойчивости угол поперечного V крыла увеличен с -1 ° до -2°.