В 1939 г. в ОКБ Поликарпова был разработан проект высотного истребителя И-200. В конкурсе, как более простой в производстве, он опередил яковлевский проект И-26, и в конце ноября началась его фактическая разработка. В группу конструкторов вошли А.Г.Брунов, М.И.Гуревич, А.Т.Карев, Н.З.Матюк, В.А.Ромодин, Я.И.Селецкий. 08.12.1939 г. проект был представлен наркому авиационной промышленности и тот же день на заводе №1 был создан опытно-конструкторский отдел, который возглавил А.И.Микоян, а его заместителями были назначены М.И.Гуревич и В.А.Ромодин.

31.12.1940 г. первый прототип И-200 был готов, а 31.05 началось производство пробной партии на заводе №1. Перспективный двигатель АМ-37 который планировалось установить на истребитель был к этому времени не готов, поэтому на И-200 установили АМ-35А, что несколько снизило лётные характеристики. Однако, это не помешало И-200 стать первой из советских машин, преодолевшей рубеж скорости 600 км/ч. Испытания завершились успешно и 09.12.1940 г. И-200 был запущен в серию под обозначением высотный истребитель МиГ-1. Впрочем под этим именем самолет выпускался недолго — была изготовлена установочная партия в 100 истребителей - после чего о последовал целый ряд замечаний и предложений, и самолет пришлось переделывать чуть ли не в процессе производства. Новая версия, действительно имевшая существенно лучшие показатели была запущена в производство уже под обозначением МиГ-3. В течение 1940-1941 гг. заводы выпустили более 3,3 тыс. самолётов МиГ-3.

Истребитель МиГ-3 - это свободнонесущий низкоплан смешанной конструкции. Передняя часть фюзеляжа имела ферменную раму из стальных труб с дюралевой обшивкой, задняя часть фюеляжа была деревянной, центроплан - дюралевый. Фонарь - формованный из плесиглаза, без бронестекла. Крышка фонаря сдвижная на роликах. Бронеспинка - 9 мм. Крыло состояло из трёх частей: металлического центроплана, неразъёмно соединённого с фюзеляжем, и двух деревянных однолонжеронных консолей. Механизация крыла состояла из двухсекционных элеронов типа "Фрайз". На самолётах поздних серий устанавливались автоматические предкрылки. Шасси убирающееся трёхопорное с хвостовым колесом. Силовая установка состояла из поршневого V-образного двигателя жидкостного охлаждения АМ-35А с трёхлопастным винтом изменяемого шага ВИШ-61Ш. Баки были выполнены из алюминиевого сплава. Впервые на отечественном серийном истребителе было установлено кислородное оборудование. Основное вооружение было размещено в передней части фюзеляжа над двигателем.

К началу войны на Черноморском флоте МиГи-3 имелись только в 8-м ИАП. Планировалось оснастить новыми машинами 9-й и 32-й ИАП, но эти планы реализовать не удалось. Всего черноморская авиация насчитывала 69 истребителей МиГ-3.

В 32-м ИАПе Черноморского флота на МиГ-3 летал командир звена капитан Э.М. Рыжов, который 27 июня совершил первый на Черном море таран. Его жертвой стал Не 111, сбитый над Севастополем. Рыжов выпрыгнул из поврежденного самолета с парашютом, приводнился и вскоре был подобран советским катером.

В начале 1942 г. под Херсонес перебросили вторю эскадрилью 7-го ИАП, оснащенную МиГ-3.

В европейской части Советского Союза дольше других на МиГ-3 летал 7-й ИАП Черноморского флота. Еще весной 1944 года одна из эскадрилий полка летала на МиГах.