1968年，首架米格-21I试验机由高尔基第21飞机制造厂完成。
该机是应图波列夫设计局的委托，而特殊研制的。当时他们正在研制图-144超音速客机，这架试验机是在米格-21S战斗机的基础上改装而来，主翼完全由图-144超音速客机的缩比而来。图波列夫设计局希望通过这架试验机，来检验图-144的空气动力学布局。
米格-21I试验机共制造了三架，第一架1968年4月首飞，用于辅助研制飞机的控制技术，第二架于1970年1月首飞，用于研究飞行中的空气动力学特性。同时，这两架飞机还用于培训图-144客机的飞行员。第三架为静力试验机。
这是第一架米格-21I试验机，采用两种灰色的特殊涂装，灰色之间用蓝色线条进行区分。垂尾上有飘扬的苏联国旗，这是苏联上世纪60年代标准的飞机涂装。国旗下面是CCCP A-144的编号。由于A-144与图-144非常接近，所以很多人误以为该机的型号就是A-144。
第二架原型机没有任何涂装，保持了铝原色，喷涂有苏联空军机徽，但没有部队编号，机头两侧喷涂了苏联共青团团徽和“KME”字样。米格-21I试验机机翼部分由沃罗涅什的第64飞机制造厂生产，这是因为该厂将负责图-144的生产，所以需要了解这种结构复杂的机翼该如何制造。可以说，米格-21I不仅有助于让图波列夫设计局了解这种气动布局的特点，还让制造厂熟悉了这种机翼的制造流程。
在垂尾顶部加装了一个雪茄形整流罩，内部安装一台摄影机，机背右侧安装了另一台摄影机。用来拍摄各种飞行状态下，机翼表面气流的形态，为此右侧机翼上表面粘贴了羊毛线束。另外，机翼的上下表面还安装了大气压力传感器（皮托管和静压孔）和一套观测机翼表面气流的观测系统。
A-144曾经与图-144共同飞行过多次，留下多张非常精彩的历史照片。1970年7月28日，试飞员维克托·康斯坦丁诺夫驾驶这架飞机进行训练时，因为操作失误，飞机坠毁在茹科夫斯基，尽管飞行员弹射逃生，但由于高度太低而丧生。
在A-144坠毁后，所有飞行试验继续在第二架米格-21I试验机上进行，完成所有试飞项目，以及机组人员的训练之后，这架珍贵的试验机被捐赠给苏联空军博物馆（现在的俄罗斯中央空军博物馆）。这架试验机被安放在图-144客机（77106号）的右侧，成为那段历史的最好见证。
