В мае-августе 1951 г. в ОКБ-155 переоборудовали серийный МиГ-15бис в опытный перехватчик СП-5. На машине установили локатор РП-1 «Изумруд», сопряженную с прицелом АСП-ЗН. В ходе заводских, а затем и Государственных испытаний, завершившихся в марте 1952 г., были получены положительные результаты. Тем не менее, СП-5 в серию не пошел, поскольку Совмин принял решение о серийном производстве МиГ-17П с тем же локатором.
С «Изумрудом» на базе УТИ МиГ-15 построили два опытных учебных перехватчика СТ-7, которые передали на заводские испытания в августе 1953 г. Уже 15 сентября первый экземпляр разбился: работавший в ОКБ-155 летчик-испытатель К.К. Коккинаки попал на нем в штопор и вынужден был катапультироваться. Вторая машина в 1954 г. проходила испытания в ГК НИИ ВВС, где ее забраковали, т.к. в кабине инструктора отсутствовал индикатор РЛС, что не позволяло эффективно проводить обучение. ОКБ-155 переделало СТ-7 в опытный учебный перехватчик СТ-8, оснастив его локатором РП-1 Д «Изумруд-3» с индикаторами в обеих кабинах, причем инструктор располагался в передней. Машина прошла испытания в 1955 г., однако к тому времени Заказчик потерял интерес к учебному перехватчику, и в дальнейшем СТ-8 использовали как летающую лабораторию для отработки РЛС.
Летом 1950 г., во исполнение Постановления Совмина № 1706-663 от 26 апреля того же года, на базе серийного МиГ-15бис № 53210120 выпуска завода № 21 в ОКБ-155 был построен ближний самолет-разведчик СР. На нем установили плановый фотоаппарат АФА-БА/40, из-за больших габаритов которого пришлось снять одну пушку НР-23. Также изменили систему наддува гермокабины, установили новый фонарь и химфильтр ГФ-1103. Еще до начала Госиспытаний, 3 августа 1950 г. Совмин принял решение о принятии самолета на вооружение под обозначением МиГ-15Рбис. Госиспытания прошли с 15 августа по 16 сентября 1950 г. Серийно самолет строили на заводе № 21.
В июле 1951 г. в ОКБ-155 на базеМиГ-15бис создали летающую лабораторию СЛ-5 для испытаний нового двигателя ВК-5 тягой 3000 кгс.
Для сокращения длины пробега МиГ-15бис решил и оснастить тормозным парашютом ПТ-2165-51. Отработку производили на двух опытных самолетах СД-П. На каждом из них отсек парашюта находился сзади, в нижней части фюзеляжа между шпангоутами 24 и 27. Испытания прошли успешно, и на заводе № 1 в 1952 г. по образцу СД-П выпустили малую серию «бисов».
Снятые с вооружения МиГ-15 и МиГ-15бис переоборудовали на Львовском АРЗ в радиоуправляемые самолеты-мишени М -15. Они могли применяться на высотах 8000-13000 м и оставаться в воздухе 55 мин.
ОКБ-115 проводило различные работы, связанные с вооружением МиГ-15. Так, в 1949-50 гг. проходил испытания самолет СО, представлявший собой серийный МиГ-15
№ 106019, дооборудованный выдвижной прицельной установкой АСП-ЗН. Она предусматривала 2 положения: походное и боевое. В последнем прицел выдвигался на 160 мм ближе к летчику. Считалось, что так можно в полном объеме использовать диапазон углов упреждения, вырабатываемых прицелом. Результаты оказались неудовлетворительными, и установку в конечном итоге забраковали.
25 января 1951 г. летчик-испытатель А.Н. Чернобуров поднял в воздух опытный истребитель СУ, полученный путем доработки серийного МиГ-15 № 109035. В низу носовой части вместо штатного вооружения была смонтирована подвижная установка В-1-25-Ш-3 с двумя 23-мм пушками Ш-3 (боекомплект по 115 выстрелов на каждую). Стволы отклонялись вверх на 11° и вниз на 7°. После испытаний в ГК НИИ ВВС самолет не рекомендовали к серийному производству из-за недоведенного вооружения.
Для отработки возможности применения против бомбардировщиков противосамолетных бомб ПРОСАБ-100 и ПРОСАБ- 250 два серийных МиГ-15бис в феврале-марте 1952 г. переоборудовали в опытные самолеты СД-10и СД-25. Испытания проводились в ГК НИИ ВВС и, в целом, имели положительный результат, но до массового использования такого оружия дело не дошло.
На уровне опытной разработки осталась и созданная в ОКБ-115 противосамолетная система минирования «Град», включавшая два похожих на ПТБ контейнера с 56-ю минами, снабженными парашютиками. Для ее испытаний использовали МиГ-15бис №№ 135011 и 135039, на каждый из которых можно было подвесить по 2 таких контейнера. Полеты проводили в конце 1952 г. и весной 1953 г. Хотр полученные результаты вселяли оптимизм, по решению 6-го главка МАП работы над экзотичным «Градом» свернули.
В марте-апреле 1952 г. МиГ-15бис № 134007 доработали под две тяжелые неуправляемые ракеты С-21, предназначенные для атак наземных целей. Самолет получил обозначение СД-21. Между его нишами шасси и замками ПТБ установили по балке с пусковыми устройствами ПУ-21 для стрельбы этими НАР. В мае машину представили на Госиспытания, результатом которых стала рекомендация к серийному производству, и такое вооружение получили, по некоторым данным, 150 «бисов».
В августе 1952 г. на заводе № 21 завершили работы по оснащению серийного МиГ-15бис двумя блоками НАР по 8 ракет АРС-57 в каждом. В следующем месяце самолет, получивший обозначение СД-5, успешно прошел испытания. Проходил заводские испытания и самолет СД-57, вооруженный 2-мя блоками по 12 НАР АРС-57.
