Самолет СК внешне заметно отличался от всех аналогичных машин того времени. Его крыло было необычно маленькое, кабина пилота "утоплена" и практически не выступала из обводов фюзеляжа, что значительно уменьшало общее сопротивление в полете на высоких скоростях. При взлете и при посадке, чтобы обеспечить летчику нужный обзор, фонарь раскрывался, образуя козырек, а кресло с помощью гидравлической системы поднималось вверх. На самолете был установлен серийный двигатель M-105 с винтом изменяемого в полете шага ВИШ-52.

С начала 1940 года летчик-испытатель Г.Шиянов начал испытания СК, а затем в октябре того же года его дублера - СК-2. Дублер отличался от СК тем, что фонарь кабины был обычного типа с механизмом аварийного сбрасывания, маслорадиатор перенесен в носовую нижнюю часть фюзеляжа, всасывающие патрубки двигателя расположены в корне крыла. Несколько изменено было вертикальное оперение и шасси, предусмотрена установка трех синхронных пулеметов - двух калибра 12,7 мм и одного калибра 7,62 мм. Принципиальная схема и основа конструкции СК и СК-2 практически не отличались. В ходе летных испытаний СК и СК-2 был получен интересный материал об устойчивости, управляемости и взлетно-посадочных характеристиках самолетов с большой удельной нагрузкой на крыло. СК-2, как отмечалось в акте летных испытаний, по своим летно-техническим данным отвечал требованиям, предъявляемым к современному скоростному истребителю.

Конструкция самолета СК-2, как и СК, цельнометаллическая. Крыло, площадью 9,57 м2, тонкого профиля, выполнено без разъемов, легко заменяемое. Фюзеляж типа полумонокок со шпангоутами и стрингерами. Каркасы и крыла и фюзеляжа собраны из набора прессованных дюралевых профилей, обшивка - работающая. Шасси одностоечного типа, убирающиеся в фюзеляж. Система уборки шасси, хвостового колеса и механизации крыла (закрылок ЦАГИ) - гидравлическая. Управляемое хвостовое колесо обеспечивало самолету хорошую маневренность на земле, облегчало взлет и посадку. Несмотря на заднее расположение пилотской кабины, обзор из нее, как отмечал летчик-испытатель, был хорошим.

С двигателем M-105 мощностью 1050 л.с. и винтом ВИШ-52 самолет СК-2 развивал максимальную скорость на высоте 4900 м до 660 км/ч, а на высоте 2700 м - 645 км/ч. Для подъема на высоту 5000 м ему было достаточно 4 мин. 20 с. Практический потолок - 10300 м. Взлетный вес СК-2 был всего 2300 кг. Несмотря на большую удельную нагрузку на крыло (240 кг/м2), СК-2 обладал вполне удовлетворительными взлетно-посадочными характеристиками. Длина его разбега не превышала 350 м, а пробега - 500 м. Опыт разработки самолетов СК и СК-2, а особенно материалы испытаний их в воздухе, были в дальнейшем учтены и использованы при проектировании истребителей, у которых вместе с ростом мощности двигателей возрастала и удельная нагрузка на крыло.