进入喷气时代后，过去螺旋桨飞机速度的玻璃顶板800千米/小时轻易就能突破，但要达到马赫数0.8以上更高的速度似乎并不容易。这实际上已经进入跨声速区了。尽管飞机的速度只有马赫数0.8，但机翼上表面已经达到声速，阻力急剧增加。面对正在飞速进步的西方喷气战斗机的威胁，苏联空军提出了比米格-9更高的要求。米格设计局面临的问题中，除了更大推力的喷气发动机和后掠翼外，还有弹射座椅的问题。
在第二次世界大战中，战斗机飞行员逃生是自己打开座舱盖，从飞机里爬出来，然后跳伞。喷气时代的速度大大提高，这样的逃生方法显然不再现实。在没有现成产品可用的情况下，米格设计局自己着手研制弹射座椅，并在米格-9上进行试验。弹射座椅的诀窍是既要有足够的弹射加速度以安全离机，又不能有太高的弹射加速度以至于使飞行员受伤。米格设计局的一个团队在谢尔盖 柳辛的领导下，首先在滑轨上做试验。滑轨差不多垂直地竖立，小车向上用火药弹射，先用动物活体，然后用人体模型。在获取大量测试数据并优化弹射加速度、弹射姿势之后，试验转到空中，用佩-2飞机和人体模型做实际的弹射试验。人们开玩笑地给模型取了一个名字：伊万 伊万诺维奇。可怜的伊万多次为国献身，不是撞到座舱边框或者座舱盖，就是在空中颠三倒四，根本稳定不下来。到伊万终于可以全须全尾地跳伞下来之后，留申的团队开始用试飞员做试验。先后有6名试飞员参加试验，照例先做滑轨试验，然后上飞机。1947年7月27日，富有经验的降落伞试跳员加弗里尔 康德拉索夫从一架佩-2上成功地弹射跳伞，苏联的弹射座椅开始进入实用化阶段。
但更大的问题是发动机。从一开始，仿制德国喷气发动机就是一个暂时的措施，但缴获的德国技术依然没能解决苏联的喷气发动机瓶颈。由于苏联自己的喷气发动机研制进度严重落后，拖了苏联喷气式飞机研制的后腿，1946年4月6日，斯大林在克里姆林宫召集会议。航空工业部长克鲁尼采夫和雅克夫列夫向斯大林建议，向英国采购先进的喷气发动机。斯大林根本不相信英国人会出售这样的先进军事机密，亲口质问“哪个糊涂蛋会卖给我们这样的机密”？但斯大林还是批准派米高扬、克里莫夫和基什金前往英国，考察并商谈采购当时最先进的罗尔斯 罗伊斯“尼恩”和推力较小但尺寸也较小的“德温特”发动机。会上决定苏联喷气发动机采用三步走计划：先用缴获和仿制的德国Jumo或BMW喷气发动机，然后设法从英国进口“尼恩”和“德温特”发动机，在20世纪40年代末或50年代初过渡到苏联自己的喷气发动机。
出乎意料的是，英国工党政府批准了出售罗尔斯 罗伊斯“尼恩”发动机的请求，于1946年9月出售给苏联10台“尼恩”发动机，1947年3月再次出售“尼恩”和“德温特”发动机各15台。英国先进喷气发动机的到达对正在陷入困境的苏联喷气发动机科研是一个极大的促进。几天之内，英国发动机就被大卸八块，个把月后，克里莫夫仿制的“尼恩”（苏联代号RD-45）就开始下线，供各大设计局用于新一代战斗机的研制。“德温特”也按RD-500仿造。关于英国是否容许苏联按许可证生产，这一直存在争论，但罗尔斯 罗伊斯公司却曾向苏联索要2亿英镑专利使用费无果。
尽管德国首先把喷气战斗机投入实战使用，英国在研制喷气发动机方面起步也很早。“尼恩”就是罗尔斯 罗伊斯在战后结合早期实用经验和德国的成果后改进而成的，比当时苏联仿制的战时德国设计要先进。“尼恩”采用离心式压气机，而不是现代喷气发动机中流行的轴流式压气机。轴流式压气机像一个筒子里多级串联的电风扇，流量大，可以靠增加级数达到很高的增压比，但每一级的单级增压比不高，压气机叶片和机匣之间的空隙容易产生高压气体的回流，影响效率。离心式压气机则像一个螺蛳壳，叶轮像勺一样兜起空气，在高速转动的离心力作用下，把空气“甩”出去，达到增压。和轴流式压气机相比，离心式压气机简单、轻巧，长度很短，单级增压比高，但不容易多级串联以达到更高的总增压比，空气流量不容易提高，直径也较大。对于“尼恩”这样推力级别的喷气发动机，离心式压气机的效率更高，发动机的总长短，总重小，不失为一个先进的选择。但推力要求更高后，离心式压气机的缺陷就暴露了出来，现代大推力喷气发动机基本上都采用轴流式压气机，不过这是后话了。克里莫夫在仿制成功“尼恩”后，很快改进为RD-45F。
克里莫夫仿制“尼恩”其实已经有一些日子了。克里莫夫以罗尔斯 罗伊斯“尼恩”为蓝本，研制VK-1涡轮喷气发动机。但克里莫夫只有公开杂志上的一些简单介绍、照片加上一张剖面图作为参考，进展十分吃力。更要命的是，VK-1的设计推力比“尼恩”还高20%。原版“尼恩”的到达无疑是雪中送炭，极大地加速了克里莫夫的研制进度。“尼恩”的技术用于VK-1后，推力从“尼恩”的22.3千牛提高到26.5千牛。很快，VK-1代替RD-45，成为一代苏联战斗机的主要动力。
进一步提高战斗机的速度可以从两个角度实现：增大推力和降低阻力。发动机解决了推力的问题，剩下的就是减阻的问题了。机翼在本质上是用阻力换取升力的装置，机翼减阻自然成为第一要务。为了降低阻力，航空界从两个方面入手，一是特别薄的翼型，另一个是后掠翼。
特别薄的翼型可以降低阻力，这个道理很明显。但降低阻力后，还要提供足够的升力，还要在结构上容易保持足够的刚度，能够有一定的体积以容纳翼内油箱。机翼刚度是一个很重要的问题。机翼要是在气动压力下发生扭转，这不仅仅是一个形象问题，弄不好会发生“气动控制逆转”的问题。英国在研制“喷火”式战斗机的初期，为了降低阻力，也采用了较薄的翼型，结果刚度不够。在副翼下垂的时候，机翼剖面应该呈下垂的钩形，结果因为机翼刚度不够，反而成了倒V形。由于机翼面积远远大于副翼面积，扭转的机翼产生的反向气动力矩甚至大于副翼，结果飞机发生和飞行员预料相反的反向滚转，非常容易造成失事。高速飞行采用超薄翼型要是发生“气动控制逆转”，更是灾难性的，所以翼型不能薄到损害刚度。好在TsAGI在20世纪40年代就对种种高速翼型进行理论和风洞研究，已经很有心得了。
后掠翼是高速飞行降低阻力更重要的手段。这是德国气动学家阿道夫 布斯曼在1935年意大利罗马的第5次伏尔塔会议上提出的。伏尔塔会议是在两次世界大战之间意大利主办的重要国际学术会议。会议主题不一，但出席的人和发表的论文都是具有奠基性意义的。1927年在米兰以北的科摩湖举办的第一次伏尔塔会议上，尼尔斯 玻尔和沃尔纳 海森堡提出了测不准原理。第5次伏尔塔会议的主要议题是空气动力学里的空气可压缩性问题，布斯曼在会上提出了后掠翼概念，但并没有马上引起了世界各国的注意。钱学森的老师冯 卡门也在会议上，但10年后被美军派到被占领的德国调研德国在空气动力学方面的研究成果时，接触到了后掠翼的问题，直到这时依然没有想起布斯曼的划时代的研究成果。战后随冯 卡门一起到德国的乔治 夏伊勒是波音的人，受到德国后掠翼的启发，赶紧密报波音，波音据此对正在设计中的B-47轰炸机改用后掠翼，获得很大的成功，这才开始美国的后掠翼应用。
苏联对后掠翼的研究反而比美国更早。Ts AGI在20世纪30年代已经开始了理论研究，凯尔迪什和明斯基发表了“后掠翼环流分布的研究”，谢尔盖 克里斯蒂耶诺维奇在1939年进行了更具体的研究。在战火如荼的1942到1943年，Ts AGI和Ts IAM对后掠翼进行了风洞试验，获取了大量珍贵的第一手数据。在1945到1946年间，Ts AGI还用火箭发动机作为动力，设计了机翼后掠角可以在地面手动改变的试验机，取得了大量高价值的数据。米高扬也受Ts AGI之托，设计了“鸭子”，研究后掠翼的低速飞行特性。缴获的大量德国研究成果验证了苏联自己的研究，并对新的研究方向提供启示，苏联的后掠翼研究在战后走上了高速发展的轨道。
随着飞行速度越来越接近声速，空气的可压缩性问题突然成为一道几乎跨不过去的坎。由于这个现象发生在声速的时候，所以人们称之为声障。在通常情况下，运动物体在空气中运动时，推动前方的空气，空气的压力波以声速传导，推开更远前方的空气，好像骑马的牧羊人信马走到跟前，羊群纷纷向两边散开让路一样。但羊群的让路是有固定速度的，那就是声速。当骑马的牧羊人的速度低于声速时，羊群可以及时让开。但当骑马的牧羊人的速度达到声速时，羊群就来不及散开，而是挤在一起，像一堵墙一样。声障发生的时候正是这样，空气的压力波再也无法推开前方的空气，前方空气“叠”到一起，密度急剧升高，寻常“柔弱无骨”的空气突然变成石头墙一样地坚硬，自然造成极大的阻力。风洞图像里可以看到，达到声速后，空气的压力波不再“悬挂”于运动物体的前方，而是紧贴在运动物体的鼻子尖上，形成一道强烈的锥形波，这就是激波。超声速飞机飞越时，坚硬如石墙的激波扫过地面的瞬间造成空气的强烈压缩，好比一只看不见的巨手猛然挥过来，拍出巨大的爆炸一样的声响，这就是声爆。声爆是激波给人们最直观的感受，从巨大的爆炸声里，人们可以体会出激波里包含的巨大能量，而这是飞机为了克服巨大阻力而传递到空气里的能量。
飞机速度通常用马赫数表示，即飞机速度与当地声速之比，马赫数1即飞机速度与当地声速的比值为一。恩斯特 马赫是奥地利物理学家，他发现了声速的性质。值得一提的是，声速在不同的高度是不一样的，海平面声速较高，声速随高度升高而有所降低；但高度超过20000米之后，声速又随高度升高而有所升高；48000米以上后，声速再次随高度升高而有所下降。
在螺旋桨飞机时代的后期，人们实际上已经撞上声障了，但当时人们还不理解这个现象，没能把飞机看似“莫名其妙”的失事和声障联系起来。米格的混合动力I-250实际上就是撞上了声障，不过不是飞机撞上声障，而是螺旋桨的桨叶和机翼撞上了声障。