El diseño del I-300 era el de un monoplano de ala media cantilever que incorporaba planos de delgado perfil laminar similares a los desarrollados para el Mikoyan-Gurevich I-250(N) ; los motores se hallaban lado a lado en la sección central del fuselaje, tras la cabina, y sus tomas de aire en la proa estaban separadas por un mamparo que integraba un cañón Nudelmann N-37 de 37 mm; este diseño estructural de la nariz del avión fue usado con frecuencia por la OKB soviética en los primeros diseños de reactores, el MiG-15, MiG-17 y MiG-19.