При выборе габаритов И-250 исходили из условия получения максимальной скорости при минимальной взлетной массе. Исследования показали, что для этого наиболее целесообразно крыло площадью 15 м2 с относительной толщиной у корня 12%, а на конце – 10%. По результатам испытаний профилей ТВ-10 и RAF-38 выбор пал на последний.

В конструкции И-250 использовали и многие другие конструктивные решения, отработанные микояновцами ранее на истребителях серии «А». Так, киль и стабилизатор для удобства клепки выполнили разъемными по плоскости хорд. Каждую из половин собирали и обшивали отдельно, а далее их просто стягивали между собой болтами.

Основные стойки шасси были выполнены по рычажной схеме с качающейся полувилкой и выносным амортизатором. Такая схема позволила вынести колеса вперед без ущерба для работы амортизатора. Кроме того, при обжатии последнего ось колеса уходила вперед, увеличивая противокапотажный угол. Ниши колес имели щитки, автоматически закрывающиеся как в убранном, так и в выпущенном положениях шасси. Убираемый костыль выполнили по схеме, аналогичной примененной на МиГ-3, с той лишь разницей, что колесо с учетом температурных условий сделали металлическим.

Вместо заданных ТТТ одной 23-мм пушки и двух 12,7-мм пулеметов истребитель вооружили тремя универсальными 20-мм пушками Ш-20, одна из которых -мотор-пушка МШ-20 – должна была стрелять через полый вал редуктора, а две синхронные СШ-20 расположили симметрично по обеим сторонам мотора.

По расчетам, при полетной массе 3500 кг истребитель И-250 с использованием ВРДК должен был развивать максимальную скорость 825 км/ч на высоте 7000 м, а высоту 5000 м набирать за 3,9 минуты. Минимальное время виража с радиусом 253 м должно было составить 19,7 с. Благодаря столь высоким проектным данным и мощному вооружению, перечень тактических задач И-250 расширили, включив в него несение оперативной службы по прикрытию наземных частей с воздуха и воздушные бои на средних высотах.