Сухий Т-49 був модернізованою версією Сухого Су-11 із новою РЛС та модифікованим озброєнням. Офіційно проект розпочався 6 серпня 1957 року. Перший політ дослідного зразка Т-49 відбувся у січні 1960 року

При розробці Т-49 трикутне крило, хвостове оперення та сигароподібний фюзеляж запозичені у Су-11. Весь фюзеляж перед кабіною екіпажу було перероблено для встановлення потужнішого радара. Це розширило носа літака. Оскільки це також давало літакові більший діаметр, ніж Су-11, розмістити антену РЛС у ударному конусі повітрозабірника було неможливо. Тому бічні повітрозабірники були влаштовані з обох боків носа. Це також спростило роботу радара, оскільки його антена тепер була міцно встановлена ​​в носовій частині літака, і рухи вперед і назад ударного конуса двигуна більше не потрібно було компенсувати