Контрольные испытания С-3 провели с 4 ноября по 3 декабря 1948 г. в крымском филиале ГК НИИ ВВС (г. Саки). Машина прошла их удовлетворительно, так как полученные лётно-технические данные соответствовали требованиям к принятому на вооружение самолёту МиГ-15. Причём на испытаниях третий опытный экземпляр показал максимальную скорость 1047 км/ч на высоте 1600 ми 1031 км/ч на высоте 5000 м. В итоге самолёт С-3 был рекомендован в качестве эталона для серийного производства.
Войсковые испытания истребителя МиГ-15 провели в период с 20 мая по 15 сентября 1949 г. на подмосковной авиабазе Кубинка в 29- м гвардейском иап 324-й иад. В них участвовало 20 самолётов 4-й и 5-й серий выпуска завода №1. Их лётно-технические характеристики практически не отличались от характеристик эталона, правда, и перечень дефектов почти полностью копировал соответствующий раздел акта об испытаниях опытных экземпляров. Несмотря на ряд недостатков, строевые лётчики высоко оценили новую машину: «Самолёт МиГ-15 по своим лётным и боевым качествам является одним из лучших современных реактивных истребителей». Высокую оценку дал и инженерно-технический состав: «Наземная эксплуатация самолёта МИГ-15 с двигателем РД-45Ф проще, чем эксплуатация реактивного самолёта Як-17 и поршневых самолётов Jla-9 и Як-9».
Между тем в ОКБ-155 продолжали работы по совершенствованию своего истребителя. Для проведения доводочных работ с целью устранения замечаний, отмеченных в акте по госиспытаниям, а также недостатков, выявляемых при эксплуатации первых машин в строевых частях ВВС и в процессе отработки самолётов, особенно облёта, на серийных заводах, из Куйбышева был получен серийный МиГ-15 №101003. Самолёт получил заводской шифр «СВ», и стал своеобразным истребителем сопровождения серийного производства, на котором «лечили» практически все «детские болезни» МиГ-15 с последующим внедрением тех или иных доработок в серию.
Конструктивные изменения, осуществлённые на машине СВ, в первую очередь коснулись вооружения (отсюда и дополнительная буква «В» в заводском шифре), а также систем управления, топливной и пусковой. В частности на истребителе установили пушки НР-23, обладавшие в полтора раза большей, чем у НС-23КМ скорострельностью (800…950 выстр./мин против 600 выстр./мин), а прицел АСП-1Н заменили более совершенным АСП- ЗН, имевшим несколько лучшие характеристики и меньшие габариты. Для облегчения управления самолётом на больших скоростях в систему управления элеронами ввели бустер Б-7, который установили в кабине лётчика. За счёт удлинения носка руля высоты увеличили его аэродинамическую компенсацию с 18% до 22%. На машине предусмотрели подвеску двух ПТБ, позволивших увеличить дальность полёта на высоте 10000 м на 530 км. А пусковую панель двигателя ПС-2, которую ранее монтировали на аэродромной тележке, перенесли на самолёт, установив её на 13-м шпангоуте.
Помимо доработок, предписанных актом по госиспытаниям, ОКБ-155 также провело большой ряд инициативных мероприятий по совершенствованию своей машины. Например, была произведена весовая добалансировка крыла, что позволило снять ограничение по скорости полёта до высоты 500 м в 900 км/ч, ранее введённое из-за опасности флаттера, а на левом элероне установили триммер. С целью обеспечения постоянного давления в баках при полётах во всём диапазоне скоростей и на всех высотах доработали систему питания горючим, установив систему наддува топливных баков. Доработка пусковой системы двигателя РД-45Ф позволила осуществлять его надёжный запуск в полёте на высотах до 5000 м. Всего в конструкцию самолёта внесли 35 инициативных усовершенствований, которые почти полностью были одобрены и приняты военными и рекомендованы для внедрения в серию.
Контрольные испытания машины «СВ», которые прошли в период с 14 июня 1949 г. по 7 января 1950 г., показали, что нововведения привели к значительному облегчению управления по крену и тангажу. Однако в целом управление перестало быть гармоничным, так как большие усилия на педалях стали особенно заметны на фоне снижения усилий на ручке управления. Но самым серьёзным недостатком оказалась неудовлетворительная жёсткость установок пушек НР-23 – при стрельбе рассеивание снарядов не укладывалось в нормы «Требований к установкам вооружения самолётов 1946 года». Именно из-за дефектов вооружения по просьбе А.И Микояна главный инженер ВВС генерал-полковник И.В. Марков 10 августа своим распоряжением прекратил испытания, и самолёт вернули ОКБ. А 19 октября его вновь предъявили в ГК НИИ ВВС, но уже для проверки не вооружения, а новых доработок по управляемости и возможности запуска двигателя в воздухе. Вооружение всё ещё требовало доводки.
