В 1950 году в ОКБ МиГ были сделаны первые проработки истребителя, который должен был летать со сверхзвуковой скоростью и иметь дальность полёта большую, чем у предыдущих машин этого конструкторского бюро. СМ-1 стал первым в ряду экспериментальных двухдвигательных сверхзвуковых истребителей - программа, которая завершилась созданием МиГ-19. Опытно-конструкторское бюро МиГ начало в середине 50-х годов ряд работ, направленных на создание истребителя, способного длительное время лететь на сверхзвуковой скорости.
МиГ-15ЛЛ и экспериментальные варианты МиГ-17 были способны короткое время развивать звуковую скорость, но ни один из них не мог поддерживать М=1 продолжительное время. Во время проектных изысканий ОКБ вело работы в тесном сотрудничестве с ЦАГИ (Центральным Аэрогидродинамическим Институтом) и ЦИАМ (Центральным Институтом Авиационного Моторостроения).
Пока изучались вопросы создания планера самолёта, конструкторское бюро Александра Микулина вело разработку турбореактивного двигателя АМ-5. Поначалу этот ТРД преследовали "детские болезни", но он рассматривался как единственный двигатель, пригодный для установки на сверхзвуковой самолет, чему способствовал его малый диаметр и низкий (по советским меркам) расход топлива.
Впервые ОКБ МиГ использовало для истребителя-перехватчика двухдвигатель-ную компоновку. Установка ТРД АМ-5 позволяла самолёту длительное время лететь на сверхзвуковой скорости, а малый расход топлива позволял обеспечить дальность гораздо большую, чем у истребителей, стоявших в то время на вооружении советских ВВС. Чтобы отработать размещение двух-двигательной силовой установки, был доработан серийный МиГ-17 (Fresco по классификации НАТО). Испытания этого самолёта начались в конце 1953 года, их проводил летчик-испытатель Григорий Седов. Сначала на машине были установлены два ТРДД АМ-5, которые вскоре заменили усовершенствованными АМ-5А. Даже без форсажа суммарная тяга двух АМ-5А была больше, чем у ТРД ВК-1Ф с форсажной камерой, стандартно устанавливавшегося на МиГ-17, а вес силовой установки при этом вырос всего на 88 кг.
Испытания опытного самолёта СМ-1 с экспериментальной силовой установкой проводились в подмосковном Жуковском. Тесты прошли успешно и СМ-1 решили оснастить парой ТРД АМ-5Ф с форсажной камерой, каждый из которых развивал тягу 2150 кг и 2700 кг на форсаже. Помимо использования новых двигателей, ОКБ внесло в конструкцию прототипа ещё ряд изменений, включая установку двух топливных баков ёмкостью 220 и 330 литров, а также оснастило самолёт тормозным парашютом, контейнер которого размещался в хвостовой части.
Испытания в Жуковском показали, что двухдвигательная силовая установка перспективна и над ней следует продолжать работы. В то же время отмечалось, что тяга двигателей АМ-5Ф недостаточна для создания сверхзвукового истребителя. В ходе испытаний СМ-1 показал максимальную скорость 1193 км/ч на высоте 5000 м, а его скороподъёмность составляла свыше 40 м/сек. Был построен только один СМ-1, которому присвоили обозначение И-340 (И - истребитель).
