К июлю 1952-го в НИИ ВВС оказалось два трофейных истребителя F-86 «Сейбр», попавших сюда с Корейского ТВД. С подачи инженера-прочниста ЦАГИ В.В. Кондратьева было решено строить копию F-86 с отечественным двигателем. Под Кондратьева было специально создано ОКБ-1 (не путать с ОКБ-1 С.М. Алексеева), но после аннулирования задания, в мае 1953 года на его базе было воссоздано бюро под руководством Павла Осиповича Сухого. Уже 5 августа постановлением «О создании новых скоростных фронтовых истребителей со стреловидным и треугольным крылом» правительство поручило построить и передать на испытания к маю 1955-го фронтовой истребитель со стреловидным крылом и двигателем конструкции А.М. Люлька с тягой на форсаже 10000 кгс. Согласно требованиям, самолет, вооруженный тремя пушками калибра 30 мм (внешние подвески предусматривались лишь в перегрузку), должен был иметь максимальную скорость 1800 км/ч и потолок 19000 м.
На этот раз базой самолета послужил проект Су-17 («Р»), подготовленный еще в 1948-м. В соответствии с последними рекомендациями ЦАГИ, на новом самолете применили однолонжеронное крыло с внутренним подкосом стреловидностью 60° по линии 1/4 хорд симметричного профиля с относительной толщиной 7% и цельноповоротное горизонтальное оперение. Одновременно установили гидросистему высокого давления, необратимую бустерную систему управления по всем каналам, осесимметричный регулируемый воздухозаборник с выдвижным центральным телом и многое другое. Количество пушек на борту ограничили двумя — по одной в каждой плоскости крыла.
Проектирование опытного С-1 завершилось к лету 1954-го. 7 сентября 1955-го летчик-испытатель А.Г.Кочетков впервые поднял его в воздух. На этапе заводских испытаний на С-1 стоял бесфорсажный двигатель АЛ-7, но даже в таком виде на нем удалось превысить скорость звука. В марте 1956-го на машину установили штатный АЛ-7Ф с форсажной камерой, и полеы продолжили по полной программе. 24 июня, во время воздушного парада в Тушино С-1 впервые продемонстрировали публике в воздухе вместе с другим опытным самолетом ОКБ — Т-3.
На этапе заводских испытаний достигли скорости 2070 км/ч, что было значительно выше заданных ВВС показателей. Резкий прирост максимальной скорости по сравнению с предыдущим поколением машин, в частности МиГ-19, давал заказчику повод думать о достойном ответе на «американский вызов» в лице истребителей 100-й серии (F-101, F-102, F-104). Однако и соперники в лице ОКБ-155, возглавлявшегося А.И.Микояном, не дремали: летом 1955-го, раньше чем С-1, на испытания вышел опытный Е-4, а в начале 1956-го и Е-5 со штатным двигателем Р-11. Весной 1956-го эти машины шли буквально нога в ногу по этапам программы заводских испытаний, постепенно наращивая скорость в негласном соревновании.
Вскоре вышло постановление правительства, по которому С-1 под обозначением Су-7 было решено запустить в малую серию на заводе №126 в Комсомольске-на-Амуре, где до этого выпускали МиГ-17 и готовились к производству МиГ-19. В 1957-м там началась подготовка к производству Су-7. Но если освоение в серии МиГ-15 и МиГ-17 завод №126 осуществлял вслед за ведущими родственными предприятиями, используя их технологические разработки, то в производстве Су-7 завод выступал уже как самостоятельное серийное предприятие, полностью обеспечивавшее конструкторско-технологическую доводку самолета. В конечном счете вся спешка с запуском в серию еще очень сырой машины вышла для «семерки» боком — первоначальный план выпуска не раз срывался из-за необходимости многочисленных доработок. Завод долго еще лихорадило и после начала серийного производства.
В сентябре 1956-го, наконец, начались госиспытания. В ОКБ к этому времени построили второй летный экземпляр С-2. Его облет в октябре 1956-го совершил летчик-испытатель В.Н.Махалин. Госиспытания с перерывами на доработки продолжались свыше двух лет, прервавшись в декабре 1958-го. Как было записано в итоговом акте, основной причиной прекращения испытаний стала ненадежная работа двигателя. Достаточно отметить, что именно из-за «помпажного срыва» компрессора в полете 23 ноября 1957-го на С-1 у летчика НИИ ВВС И.Н.Соколова остановился двигатель. При попытке посадить машину с остановившимся ТРД пилот погиб. В результате решили с 1959-го перейти на выпуск самолета с двигателем АЛ-7Ф-1. Попутно можно отметить, что доводки опытного МиГ-21 с двигателем Р-11 в период с 1957-го по 1958-й годы велись с не меньшими трудностями, а в начале 1958-го ВВС даже ставили вопрос о полном прекращении работ по этой теме.
Для испытаний самолета с АЛ-7Ф-1 в ОКБ доработали один из первых серийных Су-7 (четвертый, начиная с С-1). Из-за большего, чем у исходного двигателя, диаметра форсажной камеры, у новой машины пришлось несколько расширить ХЧФ. Кроме того, по аналогии с Т-43 в НЧФ установили противопомпажные створки и внедрили автоматическую систему управления воздухозаборником и створками ЭСУВ-1. Опытный экземпляр, получивший обозначение С-2.1-1, начал испытания в конце 1958-го. По окончании испытаний эти доработки рекомендовали к внедрению на заводе №126, начиная с 9-й серии Су-7.
Первый самолет этой серии был облетан в Комсомольске-на-Амуре в марте 1959-го. До 1961-го собрали 133 истребителя Су-7 (30 из них — с двигателем АЛ-7Ф). По согласованию с ВВС, около десятка серийных машин передали в ОКБ для доработок и испытаний по различным программам. Первые серийные Су-7 направили в мае 1959-го в Краснознаменный Оршанский ИАП (пос. Вздвиженка Приморского края). Кстати, в дальнейшем, эта часть стала для ОКБ и серийного завода своеобразным полигоном для эксплуатационных испытаний каждой новой модификации Су-7.
В ходе войсковых испытаний выявилась масса недостатков, естественных и неотвратимых для головных серий. Они требовали немедленного устранения, как в производстве, так и в строю. С этой целью бригада заводских специалистов дорабатывала в частях бортовые системы и планер с полной разборкой оборудования, роспуском электрожгутов и их переукладкой по новым трассам с обеспечением термозащиты и перепайкой в разъемах. Одновременно внедрялась усовершенствованная автоматическая система управления ЭСУВ-1В и заменялась НЧФ на уширенную в связи с заменой двигателя АЛ-7Ф на АЛ-7Ф-1 с новой системой автоматики.
Истребителями Су-7 были вооружены только два полка, базировавшиеся на Дальнем Востоке (в Воздвиженске и в г.Спасск-Дальний), а эксплуатировались они в строю (будучи не принятыми на вооружение) до середины 1960-х.