В предверии Второй мировой войны руководство СССР приняло целый комплекс мер направленных на скорейшую разработку и запуск в серию новейшей авиационной техники. Одним из важнейших направлений работ стало создание нового поколения самолетов истребительной авиации, которые по своим летно-тактическим данным должны были превосходить самолеты вероятных противников и в самое короткое время заменить в истребительных частях ВВС РККА устаревавшие, на фоне появившихся у наших потенциальных противников германских Ме 109, британских "Спитфайеров" и "Харрикейнов", американских Р-40 и Р-39, поликарповские И-16 и И-153. Было создано несколько новых авиационных ОКБ, основным направлением работы которых стало создание отечественных самолетов-истребителей. Среди этих ОКБ в конце 1939 года было сформировано ОКБ под руководством Артема Ивановича Микояна и Михаила Иосифовича Гуревича (ОКО при заводе N 1). Состав ОКО был скомплектован из авиационных конструкторов ОКБ Н.Н.Поликарпова и ОКБ завода N 1. Первой работой этого коллектива стало создание одного из самых массовых новых советских истребителей начального периода Великой Отечественной войны самолета МиГ-3, который явился развитием проекта высотного истребителя ОКБ Н.Н. Поликарпова "Х" (И-20, И-200) 1939 года, под двигатель АМ-37 с турбокомпрессорами.
В апреле 1940 года опытный истребитель И-200 совершил первый полет и в том же году был запущен в серийное производство под обозначением МиГ-1. Всего в 1940 году было построено 100 самолетов этого типа. Одновременно с учетом летных испытаний и начального периода эксплуатации, ОКБ провело модернизацию конструкции самолета в основном с целью увеличения дальности полета, в результате этот параметр удалось увеличить на 30%, новый доработанный истребитель, получивший шифр МиГ-3, с конца 1940 года заменил в серийном производстве МиГ-1. Всего до окончания серийного производства в 1942 году было выпущено 3272 самолета МиГ-1 и МиГ-3 с двигателями АМ-35А.
К июню 1941 года в частях ВВС РККА, базировавшихся в европейской части СССР и на Кавказе имелось 77 МиГ-1 и 743 МиГ-3. На фоне 223 истребителей новых типов, имевшихся в этих подразделениях был самым массовым в войсках из них. МиГ-3 проектировался для боевых действий на основе превосходства в скорости над другими истребителями в широком диапазоне высот и имел прекрасные летные данные на больших высотах, где превосходил все новые советские истребители, а также массовый германский истребитель начала войны Ме-109. Однако на малых и средних высотах, где в основном велись воздушные бои на советско-германском фронте, он им проигрывал по многим параметрам, особенно не в пользу МиГ-3 было сравнение с новым Ме-109F. Сюда нужно добавить недостаточную огневую мощь МиГ-3 (только пулеметное вооружение). Все это, плюс проблемы с производством двигателя АМ-35А (моторные заводы свернули в ходе войны их выпуск в пользу производства АМ-38 для массовых штурмовиков Ил-2) привело к сворачиванию выпуска МиГ-3, одного из самых скоростных и высотных наших истребителей периода войны.
На 22 июня 1941 года в пяти приграничных округах имелось 917 МиГ-1 и МиГ-3 (общее количество истребителей 4226). К 25 июня уцелело 234 МиГа (из общего количества уцелевших 1821 истребителя). С первых же дней войны летчики на МиГах самоотверженно дрались с истребителями и бомбардировщиками Люфтваффе, многие будущие советские ассы начинали свой боевой путь на МиГ-3, в частности А.И.Покрышкин. МиГи дрались на Южном фронте, защищая Киев, воевали на Севере и под Севастополем, прикрывали от массированных налетов Москву и Ленинград, участвовали в контра наступлении под Москвой, дрались на Сталинградском направлении. Самолеты использовались не только как истребители, но и для нанесения бомбовых ударов во фронтовой полосе, нанося удары по противнику авиабомбами и реактивными снарядами, иногда применялись в качестве самолетов-разведчиков. Самолет эксплуатировался как в ВВС РККА, так и в авиации Северного, Балтийского и Черноморского флотов. Не смотря на некоторые технические особенности и неполное соответствие реальным условиям войны в воздухе на советско-германском фронте, МиГи в руках опытных, хорошо подготовленных летчиков были грозным оружием. Например прекрасно себя зарекомендовал в боевых действиях 402-й ИАП летчиков-испытателей под командованием П.М.Стефановского, полк воевал на МиГ-3. К 1943 году в частях, воевавших на фронте количество МиГ-3 значительно сократилось, при общем значительном увеличении количества истребителей в составе ВВС РККА (к лету 1943 года МиГ-3 оставалось всего 20 штук), вскоре они окончательно на фронтах были заменены новыми отечественными и лендлизовскими истребителями. В истребительных частях ПВО они задержались практически до 1945 года.
Конструкция МиГ-3 - смешанная, передняя часть фюзеляжа с моторамой - пространственная стальная ферма, с обшивкой из дюралюминиевых панелей, хвостовая часть фюзеляжа - деревянный монокок, центроплан цельнометаллический - однолонжеронный с двумя дополнительными лонжеронами, обшивка дюралевая, топливные баки встроены в центроплан, консоли крыла деревянные однолонжеронные. Конструкция технологичная и хорошо приспособленная к ремонту в условиях боевой эксплуатации. МиГ-3 выпуска 1941 года с двигателем АМ-35А с максимальной взлетной мощностью 1350 л.с. имел следующие основные данные: взлетная масса 3350 кг, максимальная скорость у земли - 495 км/ч, на высоте 7800 м - 649 км/ч, время выполнения виража на высоте 1000 м - 21-23 с, время подъема на высоту 5000 м - 6,5 мин, практический потолок - 11000 м, дальность полета 820-1000 км, вооружение - 1 х БС (калибр 12,7 мм), два ШКАС (калибр 7,62 мм).
Помимо работ по серийным МиГ-3, ОКБ в течение войны вело большие работы над опытными истребителями, развивавшими конструктивные идеи заложенные в МиГ-3 (И-210, И-230, И-231), а так же над серией новых истребителей, в основу которых были заложены новые конструктивные и технологические решения - И-220, И-225, включавшей высотные истребители И-221, И-222, И-224. Все самолеты серии "220" обладали совершенной аэродинамикой и мощными силовыми установками, на основе новых двигателей и имели выдающиеся летные данные. Например И-224 мог летать на высоте 14100 м, и развивал максимальную скорость 693 км/ч. На нем же и на И-222 проходили испытания и доводки одни из первых типов отечественных герметических кабин вентиляционного типа, опыт работ над которыми пригодился вскоре ОКБ при разработке реактивных истребителей. В начале войны ОКБ работало над опытным двухмоторным истребителем ДИС-200 (МиГ-5). В конце войны ОКБ вело работы над истребителем И-250 с комбинированной силовой установкой (реактивная мотокомпрессорная установка с приводом от основного поршневого двигателя), после войны была небольшая серия этих машин, поступивших в войска под обозначением МиГ-13 и над экспериментальным самолетом МиГ-8 "Утка" со стреловидным крылом. Оба последних проекта стали ступеньками к освоению реактивной техники в послевоенный период.