ОКБ П. Сухого в 1953 г. получило задание разработать скоростной истребитель-перехватчик с треугольным крылом, адаптированный под управляемые ракеты К-6 и К-7. Самолет-«шпион» американской фирмы «Локхид» для стратегической разведки мог на то время подниматься на высоту более двадцати километров. Новый перехватчик Сухого разрабатывался как один из видов оружия для перехвата подобных нарушителей наших СССР.

Треугольное крыло, обладая не меньшими скоростными возможностями, обещало при этом еще и увеличенную дальность полета, надежность и маневренность, что повышало эффективность боевой машины.

Из-за ограниченности во времени П. Сухой решает максимально унифицировать машины с треугольным и стреловидным крылом, а также использовать один и тот же двигатель А. Люльки — АЛ-7Ф.

В ОКБ разработали целое семейство перехватчиков со стреловидным (С3) и треугольным (Т3) крылом. Самолет Т-3 стал прототипом Су-9. Его первый полет был совершен весной 1956 г. На самолете была установлена РЛС «Алмаз», которая будучи одной из первых, оказалась слишком громоздкой, так как состояла из двух станций: обзорной и прицельной. Обзорная занимала верхнюю часть воздухозаборника. Громадный антенный обтекатель в виде своеобразного «зуба» придавал самолету характерный вид.

После доработки установили осесимметричный сверхзвуковой воздухозаборник, имеющий подвижное центральное тело. В переднюю часть фюзеляжа были вмонтированы 4 противопомпажные створки. На самолет установили двигатель АЛ-7Ф1, имеющий тягу на форсаже в 9600 кгс. Он получил индекс Т-43. Для улучшения его летно-технических данных ТРД модифицировали в АЛ-7Ф-2 с увеличенной тягой, более высокой устойчивостью и надежностью на скоростях, соответствующих М=2,35.

Совместные испытания были завершены весной 1960 г. По результатам испытаний устранялись многочисленные доработки. Успешно закончив госиспытания, самолет получил новое войсковое обозначение — Су-9.