苏霍伊苏-15是一种高速截击机，专用于拦截袭击苏联目标的核轰炸机和巡航导弹，以及沿苏联冗长边境进行窥探的间谍飞机，北约代号“细嘴瓶”。
苏-15TM截击机
与着名的米格-21或苏-27战斗机不同，苏-15仅装备过苏联国土防空军的29个歼击机团，从未出口到国外。
苏-15是早期苏-9和苏-11“捕鱼笼”截击机的后继机，这两种截击机航程不足且没有强大的机载雷达，无力拦截美军的B-52“同温层堡垒”轰炸机。
苏-15沿用了苏-11的有尾三角翼气动布局，具有一个长而优雅的机身。后机身并排安装的两台图曼斯基R-11F涡喷发动机，能使该机在全副武装的情况下飞到两倍超音速，后期型苏-15的爬升率达到13730米/分。苏-15的机鼻中安装的RP-22“鹰”雷达也是对苏-9简陋雷达和驾束制导导弹的重大改进。
图曼斯基R-11F涡喷发动机
当然苏-15仍然存在很多缺点，如航程1290公里左右，近20米长的机身导致低空操控性能不佳，起飞和降落速度322公里/小时。为了解决这些问题，苏-15后期型采用了双三角翼，牺牲了一点最大速度。
尽管有这些不足之处，“细嘴瓶”在其他方面的操控响应很好，受到了飞行员的好评。
早期型“细嘴瓶”挂载的武器只有两枚大型R-8空空导弹（北约代号AA-3“阿纳布”），一般同时挂载一枚雷达制导型和一枚红外制导型。根据苏联防空军的战术，苏-15会同时向一个目标发射这两种导弹以增加命中率。
根据苏联防空军的战术，苏-15会同时向一个目标发射这两种导弹以增加命中率
苏联设计师认为巨大的R-8空空导弹足以击落庞大而缓慢的B-52轰炸机，所以没有为苏-15配备近距红外制导空空导弹和机炮。
而更快的入侵机型，如F-111或SR-71“黑鸟”，则交给即将服役的3马赫米格-25截击机来对付。
由于机载雷达的探测距离过短，所以苏-15飞行员严重依赖地面管制员的引导来发现空中目标。“细嘴瓶”在拦截作战中基本关闭雷达，在地面管制员的引导下接近目标，然后打开雷达进行锁定。虽然苏-15的“鹰”雷达探测距离很短，却具有“烧穿”北约雷达干扰机的能力。
苏-15曾经参与多起冷战时期的著名航空事件，其中包括1978年迫降大韩航空902号波音707客机，以及1983年在库页岛附近击落一架大韩航空007号波音747客机。由于击落击伤各一架客机，使苏-15成为世界上击落客机最多的战斗机，获得了客机屠夫的称号。除此之外，苏-15还涉及了多起其他不幸事件。
加加林的末日
1967年秋，首批生产型苏-15进入莫斯科附近的第54歼击机航空团开始作战测试。仅仅几个月后，其中一架截击机可能导致了人类历史上首位宇航员的意外死亡。
1968年3月27日，人类太空飞行第一人尤里·加加林上校在莫斯科附近做一次训练飞行，他驾驶的是一架米格-15UTI双座教练机，教官弗拉基米尔·塞列金在后座。
尤里·加加林
在大约600米高度，米格机突然陷入螺旋坠毁，两名飞行员双双遇难。
加加林坠毁的原因在几十年来一直存在争议，出现过维护不利、阴雨天气，氧气系统故障、操纵失误、油箱超载、鸟撞等解释。
加加林乘坐的米格-15UTI蓝色739号
米格-15UTI上的加加林
但在2013年，前苏联宇航员阿列克谢·莱诺夫首次透露在加加林坠机前，一架试飞中的苏-15违规从9100米高度俯冲到米格-15UTI所在的训练空域。截击机尾后拖着长长的加力尾焰，超音速从加加林旁仅20米的距离内呼啸而过。
“细嘴瓶”产生的激波和尾流导致加加林的米格陷入致命尾旋，由于高度过低，根本来不及改出。
当天莱诺夫在附近的一架直升机上准备做跳伞训练，他清楚听到了一声音爆以及随后米格坠地的爆炸声。
“细嘴瓶”的试飞员显然不知道附近还飞着一架米格-15UIT！即使他打开了自己的“鹰”雷达，也无法在地面杂波中分辨出加加林的米格-15，因为这种雷达根本没有下视下射能力。事实证明这是苏-15的一个严重缺点，因为美国空军在20世纪70年代的战术已经转向了低空轰炸。
“细嘴瓶”产生的激波和尾流导致加加林的米格陷入致命尾旋，由于高度过低，根本来不及改出
虽然苏-15被设计成拦截美国的高空轰炸机，但该机在服役后却要面对各种各样的种低空入侵者。1970年9月11日苏-15实施了第一次拦截作战。当天上午，乌克兰塞瓦斯托波尔附近的苏军地面雷达发现了一架正向苏联边境接近的低速飞机，当目标接近到距边境100公里时，驻贝尔贝克空军基地的第62歼击机航空团紧急起飞了一架苏-15实施拦截。苏-15飞行员奥尔洛夫接近目标后发现这是一架涂有希腊空军机徽的老式C-47“达科它”运输机，随后苏-15把这架二战时期的老运输机“押解”回贝尔贝克机场。驾驶C-47的是希腊空军飞行员马尼亚塔基斯中尉，为了逃避希腊军政府，他在克里特岛偷走了这架C-47飞向苏联。
土耳其空军的F-100“超级军刀”战斗机在20世纪70年代多次侵入苏联空域，“细嘴瓶”起飞拦截，但由于土耳其F-100高速飞行在超低空，这让没有下视下射能力的苏-15素手无策。
1976年4月2日，斯特里扎克中尉驾驶一架苏-15监视飞行在萨哈林岛外海的一架日本海上自卫队的P2V“海王星”海上巡逻机。斯特里扎克锁定了日本飞机试图进行警告，但却误触开关向2公里外的P2V发射了一枚R-8导弹。幸好斯特里扎克在意识到错误后赶紧驾机转弯，让导弹在最后一刻失去锁定，擦着“海王星”的右翼飞过，在安全距离上爆炸，这才避免了一次国际事件。