Небольшое дросселирование тяги ступенчато позволяло перекрывать практически весь диапазон ее изменения. Компоненты топлива размещались в четырех фюзеляжных баках и подавались в двигатель турбонасосным агрегатом.
Для обеспечения необходимого запаса устойчивости сначала вырабатывался керосин из переднего бака и окислитель из заднего, затем керосин из заднего бака, а окислитель из переднего. Незначительный уход центра тяжести при этом компенсировался выбросом воды из специального бачка. После проведения перехвата, особенно на большой высоте, топлива на посадку не хватало, поэтому самолет планировал на аэродром с выключенным двигателем. Вооружение истребителя состояло из двух пушек калибра 23 мм.
По предварительному проекту площадь крыла равнялась 6 кв. м, полетный вес — 2550 к г. В окончательном варианте площадь крыла была увеличена до 8 кв. м, полетный вес стал равным 2795 кг (вес пустого — 1016 кг). Самолет имел относительно небольшие размеры: размах — 7,5 м, длину — 7 м. Шасси трехколесное, с носовым колесом.
В отличие от других перехватчиков с ЖРД, разрабатываемых в СССР в 1943–1944 гг. («302», «4302»), «Малютка» изначально проектировалась как специализированный высотный перехватчик, что, впрочем, не исключало ее применения в других диапазонах высот.
Самолет должен был развивать у земли максимальную скорость 890 км/ч, на высоте 15 000 м — 845 км/ч, набирать высоту 5000 м за одну минуту, а 15 000 м — за 2,5 мин. Его потолок составлял 16 000 м. После набора высоты 15 000 м запаса топлива хватало на горизонтальный полет продолжительностью в одну минуту на режиме максимальной тяги и девять минут — в режиме минимальной.
Работа над эскизным проектом не была завершена до конца 1944 г., ее продолжили в следующем году, но затем по указанию НКАП тему закрыли.
Для отработки у летного состава навыков пилотирования ракетного самолета (взлет с работающим двигателем, посадка — с выключенным) Николай Николаевич в 1944 г. проектировал специальный учебный ракетный планер-самолет, рассчитанный на экипаж из двух человек, с полетным весом всего 365 кг (вес пустого — 195 кг). Площадь его крыла составляла всего 12 кв. м, размах — 11 м, длина — 5,9 м, тем не менее посадочная скорость оставалась сравнительно малой — 55 км/ч. Проект не был реализован.
Часто различные события взаимосвязаны друг с другом.
Германская фирма «Аргус» с 1938 г. проводила разработки пульсирующего воздушно-реактивного двигателя, которые в итоге завершились созданием сравнительно надежного двигателя AS 109–014. 19 июня 1942 г. фирма «Физлер», имевшая некоторый опыт по созданию беспилотных мишеней, приступила к проектированию самолета-снаряда, или, как тогда говорили, летающей бомбы Fi-103. Для секретности использовалось следующее обозначение машины: «мишень для зенитной артиллерии (Flakzielgerat) -76», сокращенно FZG-76. Уже после начала массированного применения геббельсовская пропаганда стала называть «оружием возмездия (Vergeltugwaffe) -1» или V-1. Кроме двигателя и планера, необходимо было создать сложную по тем временам систему автоматического управления на базе автопилота «Аскания», включавшую в себя в качестве подсистем магнитный корректор (компасное устройство), мембранный бародатчик высоты, аэролаг (двухлопастная вертушка со счетчиком для определения пути), пневматические исполнительные устройства. В декабре 1942 г. начались летные испытания Fi-103. В целом они развивались успешно, летом 1943 г. самолет-снаряд был рекомендован к серийному производству, а в июле 1943 г. Германия приступила к формированию первой боевой части, вооруженной самолетами-снарядами, обучению личного состава, разработке основ боевого применения.
Разведка оперативно извещала об усилиях противника по созданию нового оружия. Необходимо было готовить ответные меры.
Внезапно приобрели особую значимость первые шаги в этой области, начавшиеся еще до войны. Это относилось и к исследованиям В. Н. Челомея по созданию пульсирующих воздушно-реактивных двигателей.
А. И. Шахурин вспоминал:
«Однажды ночью [в конце 1942 г.) в одном из районов Москвы, где располагался ЦИАМ, началась сильная «стрельба», длившаяся несколько десятков секунд. Стали выяснять ее причину. Оказалось, что это известил о своем рождении пульсирующий двигатель В. Н. Челомея. Двигатель делал ни много ни мало, а 50 «выстрелов» в секунду…
Когда разобрались, в чем дело, я и командующий ВВС генерал А. А. Новиков поехали в ЦИАМ. Прошли в бокс, где был установлен новый двигатель и находился сам Челомей. Конечно, нам захотелось увидеть его детище в работе. Владимир Николаевич предложил уйти из бокса при его запуске, но мы с Новиковым сказали, что будем находиться здесь, чтобы посмотреть все от начала до конца.