Увеличение веса снаряженного самолета привело к возрастании скорости отрыва, достигшей 395 км/ч. Особое внимание уделялось колесам, т.к. ускоритель, располагавшийся в непосредственной близости от земли, был наполнен ядовитыми и взрывоопасными компонентами ракетного топлива.
Было определено, что наличие ускорителя повышает потолок истребителя до 23.000 м, однако сильно снижает дальность, которая даже по расчету составляла всего 800 км. От ЛИИ на самолете летали летчики-испытатели А.П.Богородский, В.П.Васин и В.Г.Мухин. Испытания нового высотного перехватчика проводились на аэродроме Савостлейка, где размещался центр боевого применения авиации ПВО страны. Это решение было принято для того, чтобы информация о нем не попала на Запад.
Пожалуй наиболее шокирующим для бригады испытателей стал сверхзвуковой штопор, в который трижды входил «пятидесятый». В то время это противоречило теории аэродинамики, «а оказалось, что может – вспоминал позднее летчик-испытатель А.А.Щербаков. – Машина перетяжелена подвеской ускорителя. Расположен он так, что путевая устойчивость снижена. При полутора скоростях звука на высоте 21 км – воздуха почти нет, углы атаки значительны. Свалился, и первый виток – на сверхзвуке! Когда мы все это проделали, приехал профессор, доктор технических наук Григорий Семенович Ковачев. И он, когда мы ему показали записи, – в зависимости от числа М, высоты, плотности, – даже языком причмокнул от удовольствия и сказал: "Ну, вы – молодцы!"»
В связи с этим в ЛИИ в 1959 г., как уже упоминалось раньше, были проведены испытания на самолете МиГ-19С, включавшие в себя ввод в штопор на сверхзвуковых скоростях. Было установлено, что в на сверхзвуке штопор возможен из-за снижения запаса путевой устойчивости и проявлении инерционного взаимодействия продольного и бокового движений, сопровождающихся интенсивным возрастанием угла атаки.
Пока велись работы по данной теме, на авиазаводе N921 в Горьком до уровня СМ-50 переоборудовали пять серийных МиГ-19С. После завершения заводских испытаний первый прототип в начале 1958 г. передали в ГК НИИ ВВС на госиспытания. Ведущим инженером на ним был В.П.Белодеденко, а ведущими летчиками-испытателями – П.Ф.Кабрелев и С.В.Петров, от ОКБ в испытаниях принимал участие летчик-испытатель В.А.Нефедов. Испытания на устойчивость и управляемость проводил летчик-испытатель ЛИИ А.А.Щербаков. По два полета выполнили также летчики ПВО А.Л.Иванов, И.И.Павлов и будущий главком ПВО генерал-полковник Е.Я.Савицкий.
МиГ-19ПМ в полете. Самолеты несут УР К-5М. Конец 50-х гг. (Фото нз коллекции С.Цветкова)