В результате на основании ноябрьского 1950 года постановления правительства № 4707–2036 для улучшения пилотажных свойств серийного МиГ-15бис на заводе № 1 построили два самолета (заводское обозначение СЕ) с новым крылом, спроектированным под руководством В.П. Яценко и набранном из профилей рекомендованных ЦАГИ. Летные испытания самолета СЕ в ЛИИ показали, что реализация указанных мероприятий не позволила достигнуть желаемых результатов. На самолете сохранилась обратимость руля поворота на тех же режимах, что и на серийном МиГ-15бис. Кроме этого ухудшилась продольная устойчивость.
Таким образом, недостаток, для ликвидации которого и был построен данный самолет, остался неустраненным. К тому же летные испытания показали, что самолет СЕ уступал МиГ-15бис с крылом стреловидностью 45 градусов. Считая нецелесообразным предъявление «СЕ» на государственные испытания, А.И. Микоян в июне 1951 года в письме министру авиационной промышленности М.В. Хруничеву предложил дальнейшие работы по машине прекратить.
Исключить «валежку» полностью не удалось, но расширить диапазон скоростей и высот истребителя удалось позже путем установки на задней кромке крыла регулировочных «ножей» – отгибаемых пластинок и повышения точности выполнения обводов несущей поверхности и ее нивелировки. На поиски путей устранения «валежки» ушло немало времени и сил, но до конца избавиться от нее не удалось. Расширить диапазон полетных режимов смогли лишь в 1953 году после установки на МиГ-15бис крыла с повышенной жесткостью. Результаты испытаний машины в ЛИИ показали, что на доработанном «МиГе» кренение наступало при больших числах М, чем на МиГ-15 с двигателем РД-45Ф. Кроме этого, обнаружили, что при числах М>0,92 возникали незначительные выбрации, вызванные появлением местных сверхзвуковых зон на поверхности планера, а потеря эффективности элеронов имела место в более узком диапазоне чисел М=0,95 – 0,97.
Войсковые испытания 40 МиГ-15бис проходили осенью 1951 года в Севастлейке Горьковской области в Краснознаменном учебно-методическом центре авиации ПВО (КУМАЦ) и в целом подтвердили отзывы сделанные специалистами НИИ ВВС в ходе государственных испытаний.
С лета 1952-го МиГ-15бис начали оснащать системами автономного запуска двигателей с помощью электростартера от бортовых аккумуляторных батарей, и в следующем году правительство обязало промышленность оборудовать все МиГ-15бис системой питания противоперегрузочных костюмов.
В соответствии с майским 1952 года постановлением правительства № 2261-851 ранее выпущенные самолеты МиГ-15бис оборудовали дублирующим управлением стрельбой катапультных кресел и сбросом фонаря под левую руку.
В сентябре 1950 года серийный самолет МиГ-15 доработали в варианте «СУ» с подвижной артиллерийской установкой В-1-25-Ш-3, оснащенной двумя пушками Шпитального калибра 23 мм. Испытания, проведенные в НИИ ВВС с 30 июня по 10 августа 1951 года (летчики В.П. Трофимов, В.Н. Махалин, И.М. Дзюба, В.С. Котлов,