ОКБ МиГ создало ряд проектов высотного перехватчика с хорошей скороподъёмностью, способного противостоять самолётам-разведчикам, которые в то время свободно летали над СССР.
За базу создания СМ-50 был взят МиГ-19, но были использованы результаты работ по программе разработки самолёта безаэродромного базирования СМ-30. В качестве прототипа был использован планер МиГ-19С раннего выпуска, который оснастили ЖРД РУ-013, вместе с топливом размещавшийся в большом контейнере под фюзеляжем. С целью снижения веса сняли фюзеляжную пушку НР-30, радиовысотомер РВ-2 и станцию предупреждения "Сирена-2", также демонтировали ракетницу ЭКСР-46. Вместо одного центрального подфюзеляж-ного гребня смонтировали два боковых меньшей площади. Число воздухозаборников системы охлаждения в хвостовой части фюзеляжа уменьшилось до двух, с руля убрали триммер.
СМ-50 был оснащён двигателями РД-9ВМ тягой по 3200 кг и двухрежимным ЖРД в ускорителе одноразового действия У-19Д, разработанным Л.Л. Севруком в ОКБ МиГ. Масса ускорителя составляла 338 кг.
Заводские лётные испытания СМ-50 начались в декабре 1957 года. Первый полёт на новом самолёте выполнил лётчик-испытатель М.М. Котельников. По несколько полётов сделали испытатели В.А. Нефёдов и Г.А. Седов, последний достиг на СМ-50 динамического потолка 24500 м. Машина набирала высоту 20000 м за восемь минут, развивала максимальную скорость 1800 км/ч, а дальность полёта составляла 800 км. На заводе ГАЗ-21 в Горьком в СМ-50 было переоборудовано пять серийных МиГ-19С.
Вскоре после того, как оснащённый радаром истребитель МиГ-17ПФ был принят на вооружение советской авиации ПВО, стало ясно, что эта машина не в состоянии перехватывать английские самолёты-разведчики "Канберра" PRIII и американские RB-57D, которые проводили систематические полёты над Восточной Европой. В начале 50-х годов Советский Союз не имел подходящего оружия, чтобы бороться с этими вылазками. Тревожные сообщения приходили из Кореи. Когда американские ВВС перешли к ночным рейдам бомбардировщиков Боинг В-29 "Суперфортресс", МиГ-15 были зачастую не в состоянии их обнаружить. В СССР остро ощущалась потребность во всепогодном истребителе-перехватчике для ПВО.
Наивысший приоритет был отдан созданию сверхзвукового всепогодного перехватчика, оснащенного радаром. Работы велись параллельно с созданием дневного истребителя СМ-9, ряд элементов которого использовался в проекте всепогодной машины, получившей в ОКБ МиГ обозначение СМ-7.
Самым трудным вопросом для разработчиков стало размещение на самолёте тяжелой аппаратуры радиолокатора РП-1 "Изумруд" (обозначение НАТО Scan Can) в носовой части. Радар РП-1 состоял из двух основных антенн: АР-18-16, располагавшейся под полукруглым обтекателем в центре воздухозаборника, и АР-18-1 в его верхней губе. Обе антенны приводились в движение электромоторами АР-18-9. Электропитание радара осуществлялось от двух генераторов ГРС-СТ-6000.
Первый прототип перехватчика СМ-7/1 был построен на базе опытного самолёта СМ-9/1 (прототипа МиГ-19), носовую часть которого удлинили на 360мм. Обтекатель радара на верхней губе воздухозаборника очень напоминал устанавливавшийся на МиГ-17ПФ
Прототип выкатили из сборочного цеха ОКБ МиГ в июле 1954 года, спустя семь месяцев после СМ-9/1, и немедленно перевезли в Жуковский. 28 августа 1954 года летчик-испытатель В.А. Нефёдов впервые поднял СМ-7/1 в воздух. Заводские испытания продолжались до 15 декабря того же года. В ходе испытательной программы несколько летчиков-испытателей выполнили 43 полёта. При доводке самолёта в аппаратуру СМ-7/1 вносились многочисленные изменения, единственным же внешним изменением стал перенос мачты антенны на правом борту несколько назад.
За СМ-7/1 последовал СМ-7/2, отличавшийся от первого прототипа рядом деталей. СМ-7/1 не имел вооружения, а на СМ-7/2 установили две 23-мм пушки в корне крыла с усиливающими накладками небольшого размера на фюзеляже. Первый прототип не имел переднего воздушного тормоза, а на СМ-7/2 он был установлен. Кроме того, на втором прототипе были установлены дополнительный воздухозаборник и антенна сверху фюзеляжа и увеличена площадь форкиля.
В то время, как СМ-7/1 имел большой руль направления и горизонтальное оперение из стабилизатора и руля высоты, СМ-7/ 2 получил хвостовое оперение по типу СМ-9/3, с уменьшенным рулем направления и цельноповоротным рулем высоты с балансировочными грузами на законцовках.
