拿到尚方宝剑之后，苏霍伊先集中精力于采用 TsD30 雷达和 K-5 导弹的型号，设计局代号为 T-43。58 年 4 月决定一下来，苏霍伊马上开始紧锣密鼓的试飞，由伊柳辛领军，试飞的飞机达到 6 架。T-43 最终有 4 个防喘振门，以解决喘振问题。
1958 年 12 月 3 日开始，T-43 二号到六号机大举出动，参加国家鉴定试飞，一号机则用于雷达和导弹的测试。伊柳辛、科洛伏希金、法达耶夫、列奥尼德·科拜欣、尼古莱·克里洛夫、鲍里斯·亚得利亚诺夫、斯特潘·米高扬都参加了试飞。这是一个十分华丽的阵容，也反映了 T-43 的先进性、复杂性和在苏联的地位。
试飞充满了挑战，很多系统都是全新的，还不成熟。进气口控制和发动机的匹配碰到了和 S-1 一样的问题，M1.8 以上时常出现发动机喘振。在 15,000 米以上的时候，即使 M1.5 以上也会出现喘振，甚至空中熄火。
1959 年 1 月，进气锥加大，从 215 毫米直径扩大到 230 毫米直径，并采用自动调节，而不是先前的两级调节。防喘振门也得到了改进。改装后，第二阶段试飞开始。但在 1959 年 7 月 20 日的极限速度测试中，六号机坠毁，试飞员科拜欣身亡。稍后，法达耶夫的飞机发动机在空中故障，在迫降中受重伤。
但 T-43 的改进和试飞继续进行。为了增大机内载油量，翼内油箱加大，机内一个软油箱也改成容量更大的硬油箱，两门航炮取消，空出来的地方增装燃油，这些措施和苏-7 都差不多。最后载油量从 3,060 升增加到 3,780 升，效果还是比较显著的。
国家鉴定试飞在 1960 年 4 月 1 日结束，T-43 在新西伯利亚飞机厂投产，生产代号为苏-9，交付国土防空军使用，取代装备雷达和空空导弹的米格-19PF 和米格-19PM。
装备雷达驾束制导空空导弹的苏-9 曾经是苏联国土防空军的主力，外观特征是机头比米格-21 稍长，整个尺寸也要大一圈
但防空军对苏-9 的适应用了一段时间。苏-9 的性能、能力和系统复杂性都大大超过了防空军所熟悉的范围，新飞机在一段时间里事故率较高，尤其是发动机的故障率。但这是和苏-7 一起苏联唯一的能达到 U-2 的高度的战斗机，而这正是 U-2 屡屡侵入苏联领空的时候。U-2 的入侵不仅是机密被美国探去的问题，更是一个政治问题，影响到苏联的声誉。在冷战初期，巴基斯坦是美国在西亚的铁杆盟友，巴基斯坦到巴格达的中央条约组织相当于从中东到南亚的小北约，美国 U-2 经常从这里起飞，刺探苏联在乌拉尔地区的战略导弹部署和军工生产及科研情况。1960 年 4 月，又一架 U-2 从巴基斯坦侵入苏联南方的上空，待机的苏-9 试图拦截，但经验不足，地面引导也出错，拦截不成功。一个月后，Vozdukh-1 地面引导指挥系统投用，苏-9 的地空拦截体系基本成形，开始在南方战斗值班。正好鲍尔斯的 U-2 来了。防空军的米格-19 多次拦截无果，萨伏洛诺夫还因为动作过猛而造成失速，改出不及最后机毁人亡，另一个说法是萨伏洛诺夫的米格-19 是被防空军的萨姆-2 防空导弹打下来的。伊万·孟邱科夫的苏-9 刚好转场经过斯维尔德洛夫斯克，临时紧急起飞拦截，但没有准备，连导弹也没有带就上去了，还没有找到 U-2。鲍尔斯的 U-2 最后是被萨姆-2 防空导弹打下来的。
尽管苏-9 没能在 U-2 上露一手，苏-9 还是成为 50 年代末和整个 60 年代中间苏联国土防空军最重要的截击机之一。
苏-9 的生产在新西伯利亚飞机厂从 1958 年到 1962 年持续了 4 年时间。由于防空军要得紧，莫斯科的第 30 工厂也同时开始生产，加速部署。生产型的改进包括改进的防喘振门、加大推力的 AL7F1-100 发动机、加大的油箱、新的弹射座椅、可刹车的前起落架。T-43 的 5 号机和 12 号机还用于试验翼尖发射的 K-13（北约代号 AA-2“环礁”，红外制导，据说是美国“响尾蛇”的拷贝）空空导弹，这是空军的要求。试验结果表明，用 K-5 改进的 K-55 空空导弹（也是红外制导）要容易一些。试验一直持续到 1967 年，但最后还是用翼下挂架发射。
为了加速苏-9 飞行员的训练，苏霍伊受命设计双座型，代号 U-43。双座型在前机身加长 600 毫米，1959 年开始设计，1961 年 1 月 25 日首飞。所有系统全部双套，后座甚至还有自己的雷达显示，所以不仅仅是教练机，而且是具有战斗机能力的战斗教练机。双座型增重 630 公斤，航程有所缩短，定名为苏-9U。
T-43 被用于打破多项世界航空记录。伊柳辛在 1959 年 7 月 14 日，达到 28,852 米的高度。亚得利亚诺夫在第 405 架生产型飞机改装而来的飞机上，在 100 公里闭合环路里，飞出 2,092 公里/小时的世界纪录，飞机也因此得名 T-405。1962 年 9 月 4 日，伊柳辛再次打破纪录，在平飞中达到 21,270 米的高度。1962 年 9 月 25 日，柯兹诺夫在 500 公里闭合环路里飞出 2,337 公里/小时的世界纪录。
苏-9 解决了防空军配备空空导弹而又达到双二的截击机的燃眉之急，但防空军的眼光还是集中在配备更强大的雷达和更远射程的空空导弹的更先进截击机。苏霍伊以 PT-8 为基础，设计了 T-47。和苏-9 相比，进气锥加大，可以容纳较大的 Orel 雷达，配备雷达半主动制导的 K-8 导弹，可以在前半球攻击，攻击包线比雷达驾束制导的 TsD30 雷达和 K-5 导弹大很多。由于技术复杂性大大超过 T-43，研制时间比较长，到 58 年中才完成设计，9 月移交试飞，主要用于测试发动机和进气口性能。二号机用于飞行测试，没有雷达，用配重代替，但很快就在事故中坠毁。三号机是第一架带雷达的 T-47，还加装机翼前缘锯齿，以改善低速性能，12 月开始试飞。1959 年春，四号、五号机也参加试飞，这两架飞机带雷达和导弹，基本上是生产型规格。伊柳辛、索洛维耶夫、库库谢夫、科兹诺夫负责试飞。显然，这个项目对苏霍伊和防空军都十分重要，苏霍伊试飞员精锐尽出了。