После завершения государственных испытаний самолет, как уже отмечалось, получил обозначение Су-15 2* (по коду НАТО – Flagon ) и в апреле 1965 года был принят на вооружение в составе авиационного ракетного комплекса перехвата (АРКП) Су 15-98. Комплекс предназначал- с« для перехвата воздушных целей с диапазоном скоростей 500-3000 км/ч и высот 500-23000 м. Вывод перехватчика в район встречи с целью и до обнаружения ее БРЛС выполнялся с помощью наземного комплекса автоматизированного наведения "Воздух-1", Перехват цели, прицеливание и наведение ракеты с РГС осуществлялось БРЛС. Ракеты с ТГС имели иной принцип наведения – инфракрасное (тепловое) излучение, которое они воспринимали, шло непосредственно от цели.
В конце 60-х годов на базе перехватчика Су-15 создается и запускается в серийное производство Су-15УТ – двухместный учебно-тренировочный самолет без БРЛС и вооружения.
В 1969 году начались государственные испытания модернизированного перехватчика Су-15Т с двигателями Р13-300. От своего предшественника он отличался более совершенной БРЛС, точнее, системой радиоуправления "ТАЙФУН", расширенным составом оборудования (установлены: радиосистема ближней навигации РСБН-5С, станция предупреждения об облучении РЛС- СПО-Ю и система автоматического управления САУ-58). сокращенным до трех
количеством гидросистем Проект предусматривал возможность эксплуатации самолета с грунтовых аэродромов (с прочностью грунта 8 кгс/см2 ) и с аэродромов со снеговым покрытием при замене колес основных стоек шасси на лыжи (на серийных самолетах от лыжного варианта шасси отказались). Для повышения маневренности самолета на земле и удаления воздухозаборников двигателей от ее поверхности длина передней стойки шасси была увеличена на 350 мм К тому же на ней установили спаренные нетормозные колеса размером 620x180 мм и гидравлический привод механизма разворота колес.
В процессе госиспытаний в системе "ТАЙФУН" выявились существенные недостатки. Она была доработана (ТАЙФУН-М) и установлена на перехватчик, получивший обозначение Су 15ТМ. однако до запуска его в серию успели выпустить около десяти Су-15Т. В настоящее время один из них с бортовым номером 37 и заводским – 01-05. oборудованный для использования с лыжным шасси, является экспонатом авиационной выставки на Ходынке Запущенный в серийное производство в начале 70-х годов перехватчик Су-15ТМ на протяжении многих лет оставался одним из основных истребителей авиации ПВО страны.
