Одновременно с испытаниями И-211 в феврале 1943 года появился проект самолета с двигателем М-90. Это был 18-цилиндровый двигатель типа «двойная звезда», развивающий до 2000 л.с. Спроектированный ОКБ-29 двигатель М-90 успешно прошел испытания, но в серию не пошел, та как не нашлось предприятия, способного освоить его серийный выпуск. В такой ситуации от развития проекта отказались.
После налета. Сгоревший МиГ-3.
Последнюю попытку подружить МиГ с радиальным двигателем предприняли в марте 1944 года. В планы конструкторов входило установить на самолет ни больше, ни меньше а мотор с Р-47D-10RE «Thunderbolt». На планер, по конструкции сближенный с И-211, планировали поставить двигатель Pratt-Whitney R-2800-63 мощностью 2250 л.с. и наддув General Electric C-23. По расчетам с таким двигателем самолет должен был развить скорость порядка 740 км/ч на высоте 10000 и достигнуть потолка 14500 м. При этом взлетный вес самолета достигал бы 3800 кг, что при столь мощном двигателе было немного. 8 апреля 1944 года проект был представлен на регулярном совещании НКАП, где одобрения не получил и на этом закончился.
Еще одним шансом на возобновление выпуска МиГа стала острая нехватка в ПВО высотных истребителей. Это приводило к тому, что немецкие разведчики безнаказанно летали над территорией Советского Союза. Создание высотного Яка-9 задерживалось, поэтому возник спрос на альтернативный проект. А быстро подготовить альтернативный проект могли только в ОКБ-155. Бюро в данный момент не вело ни одного серийного самолета, поэтому располагало временем и возможностью заняться проектом.
От работников ОКБ-155 ожидалось в сжатые сроки представить шесть проектов модернизированных МиГов-3 для авиации ПВО. 26 апреля появился приказ ГКО № 2946, а на следующий день появился приказ НКАП № 121 определяющие эту работу.
От самолетов требовались следующие характеристики: взлетный вес 3100 кг, максимальная скорость 670 км/ч, практический потолок 12500 м, время набора 10000 м не более 13 мин.
Чтобы добиться некоторых параметров, следовало внести в конструкцию самолета радикальные изменения. Фюзеляж перепроектировали с нуля, сделав его цельнодеревянным. Отказались от металлической рамы в средней части. Фюзеляж с работающей обшивкой получил новое хвостовое оперение. Горизонтальный стабилизатор выполнили в виде отдельной цельнометаллической детали.
Кабину пилота отодвинули назад, фонарь сделали выше и шире, что улучшило обзор. Крыло сохранило прежнюю геометрию, но в его конструкцию внесли ряд изменений. В главном лонжероне центроплана в месте прохода через туннель радиатора стенки заменили решетчатой конструкцией. В консолях деревянный лонжерон из дельтадревесины заменили металлическим: стенки из дюраля, а полки из хрома. Появилась блокировка закрылков, делавшая невозможной их самопроизвольный выход, обычное явление у серийных МиГов-3.
Горизонтальное оперение походило на то, что стояло на позднесерийных МиГах-3, но его подняли на 200 мм и сделали новое крепление к фюзеляжу. Этот шаг был вынужденным, чтобы освободить место для убирающегося хвостового колеса.
Главное шасси оснастили меньшими по размеру (600x180) колесами, то есть вернулись к размеру, стоявшему на МиГе-1. Систему уборки шасси модифицировали, изменилась и конструкция створок колесных ниш.
Для самолета МиГ-3У (И-230 или «проект Д») выбрали двигатель АМ-35А с редуктором 0,732. Этот двигатель был унифицирован с АМ-38Ф, что увеличило его массу на 40 кг по сравнению со «старым» АМ-35А. Двигатель вращал винт АВ-5Л-126А диаметром 3,2 м. Запас топлива в стандартном варианте находился только в фюзеляжном топливном баке. Это был мягкий бак, установленный перед кабиной. Его емкость составляла 440 л. Имелась возможность установить в центроплане два дополнительных бака общей емкостью 210 л.
Водяной радиатор ОП-31C находился в туннеле внутри фюзеляжа. Воздухозаборники находились на передней кромке крыла, а выпускное отверстие под центропланом. Через этот же туннель отбирался воздух для двигателя. Снаружи под туннелем водяного радиатора находился туннель для маслорадиатора типа «533».
Двигатель АМ-35А был оснащен системой разведения масла бензином, облегчавшую пуск двигателя в мороз, хотя во время испытания эту систему никогда не включали.
Вооружение И-230 было типичным для советских истребителей того времени: пара пушек ШВАК калибра 20 мм с боекомплектом 150 выстрелов на ствол. Пушки находились над двигателем. Для наведения на цель служил прицел ПБП-1А. Можно было стрелять сразу из двух пушек, или только из одной. Самолет оснащался передатчиком РСИ-3 увеличенного радиуса действия и приемником РСИ-4. В проекте предусматривалась возможность установки радиокомпаса.