Фюзеляж И-230 отличался от МиГ-3 отсутствием центральной сварной фермы, боковых панелей и изготавливался полностью из дерева. Был значительно улучшен обзор из кабины, доработано шасси. Крыло практически осталось без изменения (главный лонжерон выполнен из металла вместо дельта-древесины). Вооружение состояло из двух синхронных 20-мм пушек ШВАК (боезапас по 150 патронов). На истребителе устанавливался двигатель АМ-35А, который имел перетяжеление на 40 кг по сравнению со старым серийным АМ-35А, так как собирался на базе мотора АМ-38Ф. Топливо размещалось в одном мягком баке емкостью 440 л. В счет перегрузки в центроплане могли устанавливаться два топливных бака общей емкостью 210 л. Водорадиатор размещался под полом кабины пилота. Вход в туннель водорадиатора находился в носках крыла, а выход в нижней части центроплана. Под фюзеляжем также был установлен один маслорадиатор "533", туннель которого располагался под туннелем водорадиатора. Самолет И-230 оснащался винтом АВ-5Л-126А диаметром 3,2 м.
МиГ-3У (Д-01) совершил первый полет в мае 1943 г. В течение лета построили еще 5 самолетов - Д-02, Д-03, Д-04, Д-05 и Д-06. На самолете Д-04 было установлено крыло с размахом 11,14 м и площадью 18,22 м². После заводских испытаний МиГ-3У (Д-01) перегнали в НИИ ВВС на испытания, которые проходили с 28 июля по 6 августа. На испытаниях была получена максимальная скорость 656 км/ч на высоте 7000 м и практический потолок 11900 м. После возвращения Д-01 из НИИ ВВС и устранения выявленных недостатков все самолеты были облетаны летчиком 12 Гв.ИАП 6 ИАК ПВО лейтенантом П.А. Журавлевым и осмотрены техсоставом полка. Полком были приняты только самолеты Д-01, Д-03, Д-04 и Д-06, а Д-02 и Д-05 остались на заводе ╧155 для замены моторов. Однако моторы поступили лишь к 10 октября 1943 г. Во время вынужденного ожидания на Д-02 произвели установку удлиненных консолей. После установки мотора и облета самолет Д-02 был принят техсоставом 177 ИАП, а самолету Д-05 не повезло, при пробе нового мотора потек маслорадиатор. В дальнейшем из-за выявленных дефектов самолетов серии "Д" от его приемки ПВО отказалось.