Несмотря на это, было принято решение доработать МиГ-19П под новую систему вооружения, а в январе 1956 г. под нее доработали СМ-7/2М, который без промедления отправили на заводские испытания. Вскоре к ним поступил и второй прототип, переделанный из опытного СМ-7/2 (доработанный под ракетное вооружение самолет обозначили шифром СМ-7/2М). Он отличался от первого цельноповоротным стабилизатором без руля высоты.
После завершения в 1956 г. заводских испытаний опытный перехватчик передали на госиспытания, большую часть которых провел военный летчик-испытатель С.А.Микоян. Испытательные полеты СМ-7/2М с ракетами К-5М начались 14 октября и закончились 23 октября 1957 г. с положительной оценкой и решением о запуске в серийное производство. В том же году ОКБ-155 передало чертежи самолета на серийный завод №21 в Горьком, где началось его производство под обозначением МиГ-19ПМ (изделие «65»). В общей сложности выпустили около 250 машин этого типа.
МиГ-19ПМ имел удлиненный форкиль (подобно поздним МиГ-19С), триммер на руле направления, цельноповоротный стабилизатор и не имел пилонов для блоков НУРС. Первые серийные машины имели на фюзеляже перед крылом накладки, защищавшие фюзеляж от огня пушек. Кроме того, изменился механизм аварийного сброса фонаря кабины, демонтировали станцию «Сирена-2», однако на самолетах поздних серий ее все же вернули в комплект БРЭО. Аэронавигационное оборудование МиГ- 19ПМ в основном не отличалось от аналогичного оборудования МиГ-19П, заменили лишь гиромагнитный компас ДГМК-3 на гидромагнитный индукционный компас ГИК-1. Кроме того, впервые была реализована схема аварийного переключения датчиков ПВД с правого на левое крыло.
Пуск ракет осуществлялся от кнопки на ручке управления самолетом с помощью устройства управления вариантами стрельбы ПУВС-52. Однако надежность радиоэлектронного оборудования МиГ-19ПМ оказалась еще ниже, чем у предшественника – МиГ-19П, а летные характеристики по сравнению с МиГ- 19С значительно ухудшились. Например, максимальная скорость снизилась с 1452 км/ч до 1250 км/ч. В сочетании с частыми отказами системы управления и отсутствием артиллерийского вооружения, это еще больше ухудшило репутацию самолета. Правда, к концу эксплуатации надежность все же удалось повысить.
МиГ-19ПМ стоял на вооружении авиации ряда стран Варшавского Договора. За пределы страны было отправлено более 120 машин. Некоторые перехватчики, поставленные за рубеж, оснащались радиолокационным прицелом РР-20. В НАТО он получил кодовое обозначение «Farmer-D». Позже, уже в начале 60-хгг. перехватчики МиГ-19ПМ получили более совершенную станцию наведения с «Лазурь» и, соответственно, новое обозначение – МиГ-19ПМЛ.
Несмотря на достаточно низкие характеристики системы вооружения С-2-У в 1957 г. ее было решена установить на один из опытных самолетов СМ-12, который по максимальной скорости вплотную подошел к рубежу в 2000 км/ч. Расчеты конструкторов, по-видимому, строились на том, что высокие скоростные характеристики позволят перехватчику быстро выходить на рубеж атаки и стремительно сблизившись с обнаруженной целью, с высокой вероятностью поразить ее.
С этой целью на самолете смонтировали подвижный двухпозиционный радиопрозрачный конус, под которым разместили антенну новой РЛС ЦЦ-30, кроме нее установили и более совершенный оптический прицел ПКУ При этом пушечное вооружение полностью демонтировали, а вместо него под консолями появились две ракеты РС-2-У.
Высокая скорость СМ-12 потребовала эффективных «тормозов», для того, что бы в процессе погони и прицеливания не проскакивать мимо атакуемой цели. Необходимо помнить, что при скорости 1920-1930 км/ч перехватчик покрывал за минуту свыше 30 км! Поэтому для СМ-12ПМ был изготовлен титановый хвостовой кок с раскрывающимися створками.
В ходе заводских (1958 г.) и государственных (1959 г.) испытаний, самолет показал максимальную скорость 1720 км/ч и достиг практического потолка 17.400 м. Время подъема на высоту 10.000 м составило 4 минуты, а дальность полета без ПТБ – 1700 км. Тогда же эту машину оснастили двумя нестандартными подвесными баками емкостью по 520 л.
Несколько позже вышел на испытания СМ-12ПМУ с комбинированной силовой установкой, состоявшей из двух маршевых двигателей РЗМ-26 с тягой на форсаже по 3800 кг и одного ускорителя У-19Д с ЖРД РУ-013 с тягой 4000 кг. Ракетный ускоритель, размещался под фюзеляжем самолета по аналогии с изделиями СМ-50, СМ-51П и СМ-52П. Кроме ЖРД в контейнере размещались баки с самовоспламеняющимся топливом и окислителем.
Ракетное вооружение осталось практически прежним (две ракеты РС-2-У), но несколько изменились форма и место расположения пусковых устройств. Кроме того, на самолете смонтировали опытный образец аппаратуры наведения «Лазурь», обеспечивавшей прием и отображение на индикаторах пилотажно-навигационных приборов в кабине летчика команд управления, передаваемых с наземных пунктов наведения. На этом же самолете отрабатывался ответчик на дециметровых волнах СОД-57М и новый радиовысотомер РВ-У, предназначенный для определения истинной высоты полета надземной поверхностью до 800 м.
Опытный истребитель-перехватчик СМ-12ПМУ являлся частью комплекса перехвата воздушных целей СМ-12-51. Комплекс предназначался перехвата и поражения бомбардировщиков противника в простых и сложных метеорологических условиях. Он состоял из собственно самолета, СУВ с УР К-5М и наземной станции наведения «Воздух-1». На испытаниях машина достигла той же скорости, что и СМ-12ПМ – 1720 км/ч (М=1,69), а динамический потолок соответствовал СМ-50 (24.000 м).
Неэффективность перехвата высотных целей из-за кратковременного пребывания истребителя на больших высотах, малая эффективность ракет РС-2-У и отсутствие пушечного вооружения, точных систем наведения и предпочтение руководства страны отдаваемое зенитно-ракетным комплексам С-25 и С-75 привело к закрытию работ по теме.
СМ-2/И наряду с новыми управляемыми ракетами К-6, оснащенными поворотными стабилизаторами, а также ИК ГСН, сохранил и все три 30-мм автоматические пушкн НР-30. Правда, отказ от бортового радара заметно снизил возможности этого варианта перехватчика, и на СМ-6 установили РЛС обнаружения и целеуказания «Алмаз-З», которая все же вытеснила артиллерию.
Тем временем ракетчики продолжали совершенствовать свои «изделия» и в 1956 г. один из серийных самолетов постройки Горьковского завода переоборудовали для испытаний УР К-6, оснащенных поворотными стабилизаторами, а самое главное инфракрасными головками самонаведения (ИК ГСН), что должно было существенно улучшить их боевые характеристики. К этому времени стало ясно, что списывать ствольную артиллерию на пенсию еще рано и опытная машина, получившая обозначение СМ-2/И сохранила все три 30-мм пушки НР-30. Правда, посчитав новые УР достаточно «продвинутыми в интеллектуальном отношении», разработчики решили ограничиться лишь оптическим прицелом, а РЛС не ставить, что конечно снизило возможности перехватчика по выходу на цель в сложных метеоусловиях и ночное время.
Результаты испытаний проходивших в 1957 г., в ходе которых было осуществлено 10 пусков по двум программам быстро выявили вышеуказанный недостаток и оснащенный этим же оружием СМ- 6 (созданный на базе перехватчика МиГ-19П) оборудовали РЛС обнаружения и целеуказания «Алмаз-3». Правда, пушечное вооружение для экономии веса при этом сняли. Важнейшим отличием двух построенных прототипов (помимо новых ракет) стало отсутствие замков для подвесных баков, место которых заняли автоматические пусковые устройства АПУ-5М-К. В специальных гондолах под крылом устанавливались фотоаппараты Е-13-300 и АКС-2. Фактически обе ракетоносные «шестерки» являлись не прототипами перехватчика, а летающими лабораториями для испытаний новой СУВ.
По мере оснащения частей авиации ПВО ракетным вооружением в начале 60-х годов на авиаремонтных заводах ВВС в ограниченных количествах проводилась доработка под установку двух ракет РС-2-УС или Р-ЗС выпущенных ранее самолетов. Его установка на МиГ-19П значительно увеличила эффективность перехватчика, но настоящей «длинной рукой» «девятнадцатого» стала ракета с ИК ГСН К-13.