Фюзеляж имел обтекаемые формы и заканчивался заостренной сзади кабиной стрелка. Обе кабины (летчика и стрелка) были закрытые. Впереди находился 12-цилиндровый двигатель жидкостного охлаждения М-34. В то время это был самый мощный в СССР авиадвигатель: он развивал 750 л.с. Двигатель вращал трехлопастной винт диаметром 3 м.
Чтобы свести к минимуму лобовое сопротивление самолета, Москалев решил отказаться от обычного радиатора и применил так называемое испарительное охлаждение с поверхностными радиаторами. Охлаждающая жидкость, поглощая тепло от двигателя, превращалась в пар и затем вновь конденсировалась, проходя между двойной обшивкой вблизи передней кромки крыла. Такая система охлаждения, не создающая дополнительного сопротивления, до этого за рубежом применялась только на гоночных самолетах, а в нашей стране — на экспериментальном самолете "Сталь-6" Р.Л.Бартини. Чтобы обеспечить нормальное охлаждение мотора при рулежках и на взлете, на истребителе предусмотрели дополнительный выдвижной радиатор. Он находился за сидением летчика. В горизонтальном полете радиатор полностью убирался в фюзеляж.
Шасси также могло убираться в полете. Уборка основных стоек производилась вручную, с помощью троса и лебедки. Хвостовое колесо не убиралось, но оно почти не выступало из фюзеляжа и практически не создавало аэродинамического сопротивления.
Самолет был полностью выполнен из дюралюминия. Обшивка гладкая, из листов толщиной от 0,5 мм на концах крыла и рулях до 2 — 2,5 мм у корня крыла и на некоторых участках фюзеляжа. Таким образом, САМ-7 стал первым цельнометаллическим самолетом-"бесхвосткой".
Истребитель должен был иметь два синхронных пулемета ШКАС, установленных в передней части фюзеляжа над двигателем, и два таких же пулемета на выдвижной турели хвостового стрелка.
При создании САМ-7 Москалев не имел опыта проектирования "бесхвосток", поэтому, прежде чем построить истребитель, он в 1934 г. выпустил легкий экспериментальный самолет САМ-6 с двигателем мощностью 65 л.с. и одноколесным шасси. САМ-6 не был "бесхвосткой", но хвостовое оперение можно было отсоединить, что и сделали после нескольких полетов в "нормальной" конфигурации. Испытывал машину А.Н.Гусаров. Самолет мог летать и с хвостом и без (в последнем случае управление осуществлялось с помощью элеронов, модифицированных в элевоны). Самым сложным моментом оказалась посадка на одно колесо. Учитывая это, от применения одноколесного шасси на истребителе отказались, и САМ-7 приобрел обычную трехопорную схему.
В связи с тем, что ОКБ Москалева получило срочное правительственное задание на разработку дизельного варианта рекордного самолета РД (АНТ-25), постройка САМ-7 затянулась. Первый опытный экземпляр появился более чем через год после начала проектирования. Он еще не имел вооружения, не было пока и системы уборки шасси.
Документы о ходе испытаний САМ-7 не сохранились, поэтому точную дату их проведения назвать невозможно. В мемуарах А.С.Москалев пишет, что начало заводских испытаний истребителя совпало по времени с отправкой в НИИ ВВС самолета К-12 (об этом бесхвостом бомбардировщике, построенном в том же Воронеже — чуть позже).>[5] На основании этого можно заключить, что на заводской аэродром САМ-7 выкатили осенью 1936 г. Вскоре из Москвы пришел приказ прекратить испытания. Мотивом для такого неожиданного решения послужили заявления летчиков НИИ ВВС об опасности полетов на К-12, имевшем такую же схему и такой же профиль крыла, как у САМ-7. К этому моменту на истребителе успели выполнить только рулежки, пробежки и небольшие подлеты по прямой. Удалось зафиксировать лишь посадочную скорость. Для нагрузки на крыло 74 кг/м² она оказалась необычно большой — 138 км/ч.
Насколько было оправданым решение Москвы? По обтекаемости внешних форм САМ-7 был вне конкуренции. Вместе с тем, предшествующий опыт проектирования "бесхвосток" подсказывает, что в отношении устойчивости и управляемости самолет обладал бы существенными недостатками. Отсутствие стреловидности крыла и неудачное расположение килей, имеющих малое плечо действия и, к тому же, не обдуваемых винтом, должно было привести к путевой неустойчивости и плохой управляемости, особенно на малых скоростях. Можно было ожидать также значительного изменения усилий на ручке управления из-за использования Москалевым обычного крыльевого профиля, у которого положение фокуса сильно зависит от угла атаки.
