Его особенностями стали небольшое переднее горизонтальное оперение и подфюзеляжный регулируемый воздухозаборник. Истребитель предполагалось оснастить РЛС «Сапфир-21» (на первом опытном самолете она отсутствовала), а его вооружение должно было включать управляемые ракеты Р-13 с тепловой ГСН, которые в дальнейшем собирались дополнить ракетами средней дальности К-23 с радиолокационной полуактивной системой наведения. В соответствии с модой того времени, пушечное вооружение отсутствовало, т. к. считалось, что самолет будет применяться, главным образом, для сверхзвукового перехвата скоростных высотных целей, поражая противника ракетами в первой же атаке (при М›1 вероятность выхода в повторную атаку была слишком мала). Ведению маневренного боя на дозвуковой скорости особого значения не придавали, считая, что сверхзвуковому ракетоносцу, действующему в соответствии с правилом «бей и беги», не нужно втягиваться в «карусель» на виражах.

Во время одного из испытательных полетов 11 сентября 1962 г. произошла авария. Мосолов катапультировался и получил тяжелые травмы, а самолет был потерян. К тому времени уже почти два с половиной месяца летала вторая опытная машина Е-8/2, но после аварии Мосолова дальнейшие работы по теме Е-8 решили прекратить. Однако это отнюдь не означало отказ от создания более совершенного, чем МиГ-21, фронтового истребителя. К тому времени на вооружении ВВС США появился F-4C «Фантом-2» – первый в мире серийный тактический истребитель, способный вести ракетный бой на средних дистанциях. Другие характеристики этого многоцелевого самолета также выглядели весьма внушительно, что побудило советских военных и Министерство авиационной промышленности (МАП) поспешить с «адекватным ответом».

Практически сразу же после прекращения работ по Е-8 ОКБ Микояна приступило к созданию совершенно нового фронтового истребителя. Первоначально реализовать программу предполагалось в два этапа. На первом планировалось создать самолет с треугольным крылом и перспективным двигателем Р-27Ф-300.