Le Ye-152M était destiné à être le prototype d'un nouvel intercepteur de défense aérienne doté d'une avionique avancée. Il était basé sur son prédécesseur, le Ye-152-2, qui a été profondément modifié après l'annulation du programme de test du missile K-9.
Le Ye-152M a été conçu pour l'installation d'un moteur R15B-300 plus puissant avec une buse variable améliorée. Un nouvel auvent articulé vers le haut a été installé avec une façade transparente sans pare-vent optiquement plat. Le long du haut du fuselage se trouvait une grande colonne vertébrale qui, en plus des tiges de commande de queue, abritait trois réservoirs de carburant supplémentaires. Un autre réservoir de largage externe de 1500L a été envisagé pour une installation sous le fuselage. Afin d'améliorer la stabilité sur les régimes de vol supersoniques, sur le fuselage avant devaient être des ailes avant en canard de 3,5 m d'envergure et une section trapézoïdale à arêtes vives, portant des tiges anti-flottement faisant saillie vers l'avant à mi-envergure. La nageoire dorsale était agrandie, avec un long carénage tubulaire au niveau du coude du bord d'attaque.
Une caractéristique importante du Ye-152M était l'installation d'un tout nouveau système d'armes, basé sur le radar "Uragan-5B-80".
Bien que les innovations y soient appliquées, le Ye -152M a subi le sort de ses prédécesseurs. De nombreux problèmes techniques cruciaux étaient survenus au cours du programme d'essais, certains liés aux performances du moteur, d'autres à l'aile plus plate, causés par l'installation inappropriée des missiles.
Le développement du radar avancé ""Uragan-5B-80" a été annulé en 1961-1962, pratiquement au début de son programme d'essais, en raison de la complexité imprévue de ses composants et de leur production. En fait, à cette époque, le concept de système de défense aérienne de l'URSS avait été totalement modifié, donnant la priorité aux missiles. En conséquence, les «Heavy MiGs» de la série 150 sont devenus des laboratoires volants équipés de nouveaux systèmes d'interception de cibles aériennes.
- quelques variantes des bouts d'ailes
- plaque photogravée
- 2 missiles K-80
- masques adhésifs
- 1 schéma de camouflage (URSS, lors des essais en vol)
- Réservoir externe 1500L