Е-4 фактически стал летающей лабораторией, на которой исследовали влияние различных гребней на аэродинамические характеристики крыла (исследования были продолжены на Е-5). Самолет за время испытаний достиг максимальной скорости 1290 км/ч. В 1956-1957 годах на Е-4 выполнили 107 полетов, полностью выработав ресурс двигателя и оборудования.
Следом за Е-4 в соответствии с постановлением правительства от 28 марта 1956 года началась разработка следующей машины – Е-5 (И-500). Согласно правительственному документу Е-5 с двигателем Р11-300 тягой 5300-5500 кгс, работающим на режиме форсажа, должен был развивать максимальную скорость 1700- 1750 км/ч, подниматься на высоту 10000 м за 1,7 минуты, обладать практическим потолком 17000-18000 м и летать на расстояние до 1500 км, а с подвесным баком – на 2000 км. При этом разбег не должен был превышать 400 м, а пробег – 700 м. Состав вооружения – три пушки НР-30 и 16 НАР калибра 57 мм.
На крыле установили по четыре аэродинамические перегородки, улучшавших продольную устойчивость самолета на больших углах атаки и повышавших угловую скорость крена, заметно возросшую по сравнению с Е-2А. Выступающие перед крылом перегородки мало влияли на скоростные характеристики во всем диапазоне полетных чисел М, однако, как вскоре выяснилось, они ухудшили обтекание законцовок крыла на углах атаки свыше 10о. В дополнение к двум передним подфюзеляж- ным тормозным щиткам установили третий, ближе к хвостовой части. Состав оборудования и вооружения остался прежним.
МиГ-21 Ф на государственных испытаниях
9 января 1956 года летчик-испытатель Нефедов совершил первый полет на Е-5 с ТРД Р11-300 – самолете, получившем год спустя обозначение МиГ-21. Ведущим инженером по машине остался В. Микоян. Судя по всему, Дементьев и Микоян 2 апреля 1956 года доложили Хрущеву о достижении 30 марта скорости 1810 км/ч на высоте 10500 м, и в ЦК КПСС и правительстве придавали этому большое значение. Но это значение оказалось не предельным: 19 мая в полете на высоте 11000 м скорость достигла 1960 км/ч, что соответствовало числу М = 1,85.