20世紀五六十年代，是一個全球航空界瘋狂追求速度的年代。當時飛得更快，是各國航空設計師們最關注的話題。儘管米格-17的改進型在加力狀態下已經能夠突破音速，但是蘇聯的米格設計局並沒有滿足於此，他們很快設計出了更加新式的米格-19戰鬥機，而米格-19戰鬥機是蘇聯第一代真正的超音速戰鬥機，從米格-19之後，米格設計局隨即開啟了超音速航空之路。
冷戰期間，隨著蘇聯大量列裝米格-15和米格-17等戰鬥機，蘇聯的國土防空作戰能力已經逐漸追平美國和北約盟國的空軍已經無法在蘇聯的領空來去自由。但是蘇聯防空部隊很快發現，他們手中的米格-15和米格-17戰鬥機無法攔截最新出現的英國"坎培拉"和美國B-57兩款轟炸機，其實B-57轟炸機就是英國"坎培拉"的美國特許生產版本，不過美國人加大了該機的機翼面積，換裝了美式發動機，讓B-57足以飛到18000米高，蘇軍當時的米格-15和米格-17飛行高度都只有15000米左右，無法有效攔截這個高空飛賊。而且針對米格-15機載設備簡陋的特點，美國當時的轟炸機多改為夜間向蘇聯領空滲透的方式，這樣米格-15完全無法有效對抗肆無忌憚的西方轟炸機。為此蘇聯軍方責令米格設計局設計一款，實用升限更高，同時速度更快的戰鬥機，以確保對於西方飛機的有效攔截。
為了達到蘇聯空軍的要求，米格設計局大膽擴大了原先米格-15/17的機體，並採用了雙發設計，以此來增大推力，實現更快的飛行速度和更高的使用升限。依照這個思路，第一架被設計出來的技術驗證機編號為SM-1，該機採用了米庫林設計局設計的AM-5型渦噴發動機，SM-1也是米格設計局第一次嘗試設計雙發高空高速型截擊機。但是通過測試發現，SM-1使用的發動機推力依然不足，無法滿足蘇聯空軍的各項要求。於是SM-1計劃被放棄，米格設計局以SM-2的編號開始重新設計新式戰鬥機。
SM-2型技術驗證機已經具備了後來米格-19戰鬥機的基本特徵，即該機雖然也是米格-17的放大版本，但是該機的機身拉長了約1.6米，同時取消了和米格-17相同的3對翼刀，改為1對翼刀，但是翼刀的尺寸面積甚至大於過去三對翼刀之和，這成為米格-19戰鬥機的外形上一個典型的特點。除了翼刀以外，SM-2還把原先米格-15和米格-17使用的T型尾翼改為倒T型尾翼，原先鑲在垂尾上的水平尾翼被移至垂尾翼根處，靠著發動機噴氣口。這樣緊湊的設計很大程度上減少了飛機飛行阻力，再加上雙發設計，SM-2樣機的飛行速度明顯超過米格-17。1954年2月，SM-2正式定型，稱號改為米格-19，並投入量產，開始裝備蘇軍部隊。
由於優先考慮超音速飛行能力，米格-19戰鬥機在其機頭的進氣口正中安裝了一具進氣調節錐，並且在錐體內安裝了火控雷達，這成為一直延續到70年代的蘇聯典型戰鬥機的氣動設計模式，後續的米格-21、蘇-9、蘇-17等多種蘇軍主力飛機均採用了這一設計，這種設計可以確保飛機進氣效率最優，並且確保飛機進氣儘可能少的受到飛機自身機體的影響，有利於超音速飛行，但是其代價是，進氣錐尺寸有限，難以安裝大口徑雷達，所以在六七十年代，蘇式飛機的航電火控系統一直不及美軍，這也是蘇式戰鬥機在中東屢遭"吊打"的一個重要原因。
和前代的米格-15、米格-17相比，米格-19的尺寸又有所加大，該機全長12.5米，翼展9.2米，機高3.9米，最大起飛重量8.8噸，最大飛行速度為1.36馬赫，是蘇聯第一款真正意義上的超音速戰鬥機。米格-19戰鬥機最大升限17500米，雖然還是不及B-57的18000米，但是區區500米的高度差，已經可以通過戰術進行彌補，所以在米格-19裝備蘇軍後，美軍迅速淘汰了原先的B-57和RB-57D型飛機，而改用更先進的U-2高空偵察機繼續對蘇聯進行"偷窺"，不過這都是後話了。為了確保超音速飛行米格-19的後掠角在米格-17的45°基礎上再次加大，提升到了55°，是蘇聯研製的戰鬥機中，後掠角最大的一種型號，下一代的米格-21則直接改為兼顧高速和翼面載荷的三角翼設計。
米格-19戰鬥機主要分為兩種型號，一種是航炮版，一種是飛彈版。其中航炮版安裝3門30毫米單管航炮，其中在飛機左右機翼的翼根各安裝1門，另外在飛機機頭進氣口下方位置也安裝1門，其中機翼根部航炮各備彈75發，機頭下方的航炮備彈為55發。三門火炮可以齊射也可以輪流射擊，這樣可以有效保障飛機的持續火力，選擇30毫米航炮，也是蘇聯空軍在實際使用基礎上對航炮進行優化選擇的結果，30毫米航炮在炮彈的威力、彈道性能以及備彈火力方面都能夠取得較好的平衡，因此在後續蘇軍的戰鬥機上，很多採用30毫米航炮的射擊，包括如今的蘇-27和米格-29都採用了30毫米單管航炮的配置。
飛彈版的米格-19戰鬥機則完全取消了航炮，在飛機的機頭進氣錐和進氣口上緣安裝有一套RP-1型火控雷達系統，可以兼容蘇制AA-1"艦"和AA-2"環礁"兩種空空飛彈，在取消航炮後，飛彈版米格-19戰鬥機在兩側機翼下各增加了2個飛彈掛架，從而讓飛機可以攜帶4枚空空飛彈，雖然米格-17也有攜帶空空飛彈的型號，但是米格-17更多是應急和測試考慮。米格-19則是蘇聯第一款真正意義上可以使用飛彈進行空戰的戰鬥機。
由於米格-19在1954年定型並投入量產，但是次年，米格設計局更先進的2倍音速戰鬥機，米格-21也完成了定型設計並且也投入了量產，因此米格-19作為過渡裝備，在蘇軍中服役的時間非常短，但是由於該機服役的時間正值美國對蘇高空偵察最猖狂的時期，所以米格-19依然參與了大量攔截西方飛機和偵察氣球的實戰活動。不過米格-19在蘇軍中的表現卻不怎麼樣，連續多次執行攔截任務，都因為自身技術問題導致飛機墜毀，因此很快就被蘇軍撤裝，該機在蘇軍中服役的時間甚至還不及老式的米格-17戰鬥機。
但是平心而論，米格-19自身的技術確實可以算是可圈可點。與米格-19同時代的是美制F-100超級佩刀戰鬥機，該機比米格-19晚大約4個月服役，而且服役後故障不斷，號稱是失事墜毀的數量超過了戰場上被擊落的數量。而且和米格-19相比，F-100戰鬥機基本上沒有什麼技術優勢可言，在當時飛機最重要額爬升率方面，F-100需要足足4分鐘才能爬升到1萬米高度，而米格-19僅需要3分30秒，而且米格-19在最大飛行速度和最大使用升限上都超過F-100戰鬥機，同為美蘇兩國第一款超音速戰鬥機，F-100自重還超過米格-19大約73%，米格-19是第一款技術性能全面超過同時期美制戰鬥機的蘇聯戰鬥機，儘管其產量有限，且在蘇軍中很快撤裝，但是在其他第三世界國家中，卻有著極為出色的戰績表現，這倒是大大出乎了蘇聯人最初的設想。