Е-150 — советский экспериментальный истребитель-перехватчик. Основные задачи, поставленные перед Е-150, формулировались так: автоматическое наведение на цель и автоматическая атака, перехват и уничтожение бомбардировщиков противника на сверхзвуковых скоростях в любых метеоусловиях и при отсутствии оптической видимости.
К сентябрю 1958 г. в цехе опытного производства ОКБ уже был собран первый опытный экземпляр перехватчика Е-150. Более шести месяцев производились наземные проверки системы управления и других систем истребителя. Затем до середины 1960 г. ожидали качественный двигатель, и лишь 8 июля летчик-испытатель ОКБ А. В. Федотов первый раз поднял самолёт в воздух. С этого дня начались заводские испытания, продолжавшиеся до 25 января 1962 г.
С 21 января по 30 марта 1961 г. было выполнено 8 полётов, в которых скорость достигала величины М = 2,1, а высота полёта — 21 000 м. После этого снова пришлось менять двигатель, и Е-150 выполнил ещё 20 полётов. В 28-м полёте на высоте 19 100 м удалось достичь максимальной скорости 2 890 км/ч (М = 2,65), причём ещё оставался запас тяги двигателя. Взлетный вес перехватчика в этом полёте составлял 10 175 кг. Наибольший потолок, достигнутый при испытаниях, составил 22 500 м.
Казалось, наконец-то создана машина, которая так необходима ПВО. Однако на испытаниях опять возникали проблемы с силовой установкой — двигатель Р15-300 изначально имел совсем небольшой ресурс, достаточный лишь для стендовых и наземных отработок с последующей установкой на летательный аппарат для единственного полета. В серийное же производство перехватчик можно было запускать только с хорошо отработанным и надёжным двигателем. Поэтому линию тяжёлых перехватчиков продолжили самолёты Е-152 и Е-152А.
Е-150 даже внешне резко отличался от всех ранее построенных машин. Самолёт представлял собой среднеплан с треугольным крылом и фюзеляжем круглого сечения. Фюзеляж напоминал трубу с практически одинаковым диаметром по всей длине. В носовой части фюзеляжа устанавливался конус из диэлектрического материала, в котором располагалась антенна радиолокационной станции «Ураган-56». Эта станция с большой дальностью обнаружения цели могла работать в режиме обзора и сопровождения цели, и была сопряжена с системой управления огнём, а также автопилотом управления. Взаимодействие этих устройств обеспечивало в любых погодных условиях и в любое время суток выполнение направляемого с земли автоматического полёта в заданную зону с последующим захватом цели и выполнением атаки при совмещении цели с меткой радиолокационного прицела самолёта.
Силовая установка состояла из одного двигателя Р15-300. Этот ТРД, развивавший тягу на максимальном режиме 6840 кг и на форсаже 10 150 кг, имел специальный эжектор, который позволял развивать суммарное тяговое усилие до 19 800 кг на скоростях полёта в диапазоне чисел М=2,4-2,5 и существенно уменьшить донное сопротивление.