Пушки расположили по бортам фюзеляжа таким образом, что срезы их стволов не доходили до входного отверстия воздухозаборника. Это позволило в свою очередь несколько сдвинуть вперед кабину летчика и улучшить обзор. Пушки НС-23 находились справа и слева, а пушка Н-37 - слева. Патронные ящики разместили за наклонным шпангоутом №9, а их установка осуществлялась с правой стороны фюзеляжа. На самолете устанавливался автоматический прицел АСП-1Н. В связи с проведенной перекомпоновкой носовой части фюзеляжа также были внесены изменения в крепление носовой стойки и конструкцию щитков шасси. А в целях получения более крутой глиссады планирования угол отклонения закрылков был увеличен до 65°. Также МиГ-9М имел более мощную силовую установку, состоящую из двух форсированных двигателей РД-21. Топливная система была упрощена за счет снятия двух крыльевых баков. Необходимый запас керосина был обеспечен путем установки дополнительного металлического топливного бака емкостью 105 литров в освободившейся носовой части фюзеляжа между шпангоутами №1 и №3. Кроме того, масляную и топливную системы доработали для обеспечения кратковременного перевернутого полета и полета с отрицательными перегрузками. По сути, истребитель МиГ-9М являлся эталоном для серийного производства на 1948 год.

22 февраля 1948 г. летчик-испытатель А.Н.Чернобуров выполнил на истребителе И-308 (ФР) первый полет. Летные испытания показали, что прирост скорости у самолета И-308 по сравнению с серийным МиГ-9 составил 55 км/ч. Проведенные на высоте 11500 м стрельбы показали, что в целом новое размещение пушек улучшило работу силовой установки при залповой стрельбе. Во второй половине марта была проведена переделка гильзо- и звеньеотводов для устранения попадания стреляных гильз и звеньев в крыло и стабилизатор самолета. Заводские испытания машины "ФР" завершились 26 апреля 1948 г. 6 мая летчик-испытатель ГК НИИ ВВС Д.Г.Пикуленко выполнил облет истребителя И-308, а затем самолет был передан на государственные испытания. Однако главный экзамен И-308 не выдержал, и 31 августа В.Н.Юганов перегнал машину "ФР" обратно. К этому времени истребитель МиГ-9М морально устарел, так как уже полным ходом шли испытания опытных экземпляров истребителя МиГ-15 (И-310, С). Кроме того, перспективы запуска в серию у самолета И-308 отсутствовали по тем же причинам, что и у И-307.