RD-9B 涡喷发动机
米格-19S 的机翼内有两个带橡胶内衬的油箱，每个发动机尾喷管下方还各有一个小的铝制机身油箱，总携油量 2,169 升，由于耗油率高，米格-19S 通常都在翼下挂两个 760 升的副油箱。在这种情况下，飞机的最大速度从 1,390 公里/小时降到了 1,150 公里/小时，但同时飞机的航程也由 1,367 公里扩大到 2,200 公里。
在生产进行的同时，米格-19S 的航电设备、武备和其他一些系统也在不断的改进升级，早期型米格-19S 装备的是埋装式 NR-30 机炮，后来换成了炮口带制焰器的 NR-30。早期型米格-19S 有一块小炮口防焰板，而后期型变成了椭圆形的防焰板，最后在飞机第二次大修期间，所有的米格-19S 都取消了防焰板，取而代之的是分别安装在炮口前后的 2 方形个排烟口。但是可以很明显的看出，飞机上原先安装防焰板位置的颜色要比其它部位暗一些。后期型的垂尾前缘延伸鳍有所加大，并且右侧有两个进气口。
苏联空军一支飞行表演队的 MiG-19S
米格-19S 服役后不久就被西方观察家发现，北约称为其“农夫”C 型战斗机，苏联本土以外第一批换装此型飞机的部队是驻民主德国的空军第 24 军。1959 年 3 月 10 日，一架从法国土伦基地起飞的第 19 战术侦察中队的 RC-66C 侦察机在西德上空执行一次训练任务，由于地面引导信息的失误，该机在当地时间 15:01 进入了民主德国领空。第 24 军的一架米格-19S 立即起飞拦截，在地面引导的指挥下，米格-19 很快发现了敌机并向其开火射击，最后 RB-66C 多处中弹坠毁在加德莱登附近。机组成员大卫.I.郝兰德上尉（飞行员）、麦尔文.J.凯斯勒上尉（领航员/机长）、哈罗德.W.维科中士（领航员）跳伞后被东德人民军俘虏，随后他们被移交给了苏联驻东德当局。这一事件震惊了白宫，就在同一天约翰逊总统召集了国务卿迪恩.罗斯克和助理国务卿麦柯乔治.邦迪商讨如何处理这一事件。在经过和苏联当局的多次谈判之后，苏联人释放了 RB-66C 的机组成员。
在 GAZ-21 和 GAZ-153 两家工厂生产的 2,500 架＂农夫＂式战斗机中，有 75% 是米格-19S。1957 年底，由于新一代的米格-21 已经研制成功，加之在米格-19 的生产过程中厂家始终没有彻底解决其机体、发动机和飞行性能上的一些问题，苏联航空工业部决定提前停产米格-19。之后下诺夫哥罗德的 GAZ-21 厂开始转产米格-21，而新西伯利亚的 GAZ-153 厂则开始生产苏-9“捕鱼笼”B 战斗机。从一线部队退役后，米格-19S 和一些米格-19PM 继续服役到了 70 年代初期，在 1970 年在苏联防空军和前线防空兵中编制内仍有 350 架米格-19。
米格-19 的一个固疾是其发动机温度过高的问题，米格设计局始终无法彻底解决这一问题，导致了在服役期间很多米格-19 因发动机起火而坠毁。飞行员被告诫开加力的时间一定要限制在米格-19 的飞行手册上规定的时间范围内，否则将直接导致发动机起火。另一个始终困扰苏联人的问题是米格-19 的液压系统，当飞机油门加到最大时，油箱与发动机间的液压线路会不停的摩擦机身蒙皮，根据飞行手册，这些管线每两年必须更换一次，但是由于华约集团糟糕备件储存情况，这些管线往往得不到及时更换。结果在一定的飞行小时之后，金属疲劳会导致管线泄漏，最终造成飞机后部起火。由于这种火焰蔓延极快，大部分情况下飞行员都无法保住飞机。
位于米格-19 后机身的油箱也经常带来麻烦，油箱内的橡胶内衬会因老化而造成油箱密封不严，燃油会泄漏到后机身底部，地勤人员不得不在每次飞行之前很仔细的检查那里是否有漏油，否则飞机在开加力时会空中爆炸。解决这个问题的办法只有更换油箱，一些外国用户干脆换装了本国生产的改进型油箱。
米格-19 在起飞前必须先确定风向以决定先发动哪台发动机，如果风从左侧吹来，就要先发动右发动机，反之亦然。如果不这样做，另一台发动机就会因进气量不足而无法发动。后来苏军的一线部队后来发明了一种非常规的启动方式，该方法具体如下：先打开燃油泵，使发动机后燃室流入一些燃料，然后开动发动机启动器，使气流开始进入发动机，之后一名地勤人员将一个燃烧棒投入发动机后燃室，发动机就会立刻启动。很多地勤人员都反映这是启动 RD-9B 发动机的最好的方法了，于是这种方式被迅速推广到了其他装备了米格-19 的华约诸国。
米格-19S 出口到了很多国家，所有出口的米格-19S 新机均是由下诺夫哥罗德的 GAZ-21 厂生产的，此外当米格-21 服役后，大量被替换下来的米格-19 也加入了出口行列。华约国家中只有保加利亚、捷克斯洛伐克和民主德国进口了米格-19S。
1957 年 7 月，第一批保加利亚、捷克、波兰和罗马尼亚飞行员和技师来到了位于下诺夫哥罗德附近的塞瓦斯特莱卡训练中心。这是第一批接受米格-19S 和米格-19P 训练的外国人，在航校学完预备理论课后，飞行员们开始驾驶米格-15UTI 和米格-17F 进行评估飞行，在完成所有课程后，1957 年 8 月上旬他们开始了米格-19S 的驾驶训练。
苏联以外第一个装备米格-19S 的国家是保加利亚。1957 年该国接收了 24 架早期型米格-19S 战斗机，这批飞机带有小型炮口防焰板并且垂尾前缘延伸鳍较短，保加利亚也是除苏联外唯一装备早期型米格-19S 的华约国家。具体装备情况如下：1958 年装备了驻 Graf Ignatievo 的第 19 团的一个中队，到 1965 年该中队所有米格-19S 退出现役。1958-1963 年间驻 Grbrovnitza 的一个团装备了米格-19S，该团于 1963 年撤编，飞机分别编入驻 Uzundjovo 和 Dobroslavtzi 的部队。驻 Uzundjovo 的一个中队装备的米格-19S 直到 1978 年才退役。
最初保加利亚空军的米格-19S 采用的是无涂装铝本色和两位数字的黑色战术编号，军徽分别涂在机翼下、机身和垂尾上，后来这些飞机都涂上了迷彩涂装并改成了 3 位数字的白色编号。