米格-19是第一种配备减速伞的米格战斗机，这种 TF-19减速伞被装在位于左侧尾翼后下方的容器内，展开后长 4.5 米。使用该伞可将着陆滑跑距离由不开伞时的 800 米缩短到 600 米。
采用传统的铝质蒙皮，机身可分为两大部件，前一部分由进气道和其后的管道组成；后一部分通过 4 个可快速拆卸的螺栓与前一部分连接，这样就可方便的将其从机翼后部的连接处卸下以进行发动机和其他系统的维护与检修。发动机尾喷口附近的机身蒙皮采用了耐高温的钢材。
米格-19的翼展9.19米，其翼梁采用了D-16-T 铝合金，机翼前缘后掠角 58°在 1/4 处变为 55°，每边机翼上有一个高32厘米的翼刀。飞机的副翼和襟翼由液压驱动，襟翼在起飞时展开角为 15°，在降落时为 25°。
起落架采用了常规的前轮带转向的三点式布局。主起落架向内收起，回收到主翼梁后面的起落架舱中，前起落架则向前回收到位于两个进气道之间的起落架舱中。 起落架的收放由液压驱动，同时有一套后备的气压释放起落架系统。飞机由右发动机为液压系统提供动力，双重冗余的液压装置可提供 20.67兆帕的压力。这套液压装置可为起落架、襟翼、减速板收放提供动力并可作为飞行控制系统的后备动力。如果两台发动机中的一台出现故障，另一台发动机将自动接替它的工作。
米格-19采用机头进气设计，部分机型在进气口上方有装有雷达的锥形整流罩，或在进气口内有整流锥。不同标准的米格-19使用不同的发动机，为莫斯科图曼斯基设计局（今俄罗斯航空发动机科技联合体）的RD系列。
早期的米格-19并未装备雷达，一些截击型米格-19装备有PR系列雷达。
米格-19的固定武器是一门机首机炮与两门机翼机炮，口径从23毫米至30毫米不等（随型号不同略有变化）。米格-19有四个各可挂一枚导弹获两枚火箭弹的翼下挂架，可挂载R-3（北约称AA-2“环礁”）空空导弹，也可挂载S-5系列火箭弹。
米格-19具有极为出色的机动性，特别是在爬升率方面。米格-19爬升至10,000米高度只需66秒，爬升至15,000米高度也仅用3分30秒，而同时期的F-100“超级佩刀”战斗机爬升至10,500米高度需要将近4分钟。米格-19也有较出色的高空高速性能，其最大升限为17500米，可在10,000米高度以1,451千米/小时的速度飞行。 米格-19 的标准武器是翼根处的两门23 毫米N-23机炮和机鼻右下方的一门37 毫米N-37D机炮。其中 N-23 机炮是由 A.纽德曼和 A.A.日茨特研制的，每分钟射速850 发，N-37D 机炮射速为每分钟400 发。米格-19 去掉760 升副油箱后，其翼下挂架可携带 50Kg-250Kg 范围内的炸弹。此外该机还可挂载带 8 枚S-5无制导火箭弹的火箭发射巢。S-5 火箭弹有两种型号，S-5M 是空对空火箭而 S-5K 是对地攻击火箭。
此外前苏联曾在一架红色编号420 的米格-19 上试验了另外一种武器配备方式，即在机翼前缘安装了一个挂架挂载 S-5 火箭巢。虽然苏联最终放弃了这种方案，但是后来民主德国和中国空军分别在其米格-19“农夫”C 和歼-6 战斗机上采用了这种挂架。另一架红色编号 406 的米格-19 还进行过在翼下副油箱位置安装特种挂架挂载 S-21 210 毫米火箭弹的试验。 由于1954年初米格-19“农夫”A投入批量生产后不久暴露出了很多的问题，因此急需对该机进行改进。“农夫”A最主要的缺陷是在超音速飞行状态下操纵较难，这是因为飞机在进入音速临界状态时，会产生激波，导致飞机各舵面的气动效率降低而造成的。米格设计局和中央流体动力研究院对此现象进行了大量的研究，最终美国在其F-100“超佩刀”战斗机上的做法启发了苏联人，F-100采用了平板型全动水平尾翼，苏联人最后通过采用和F-100形状相似的水平尾翼解决了这一问题。
改进型的研制工作在1954年初展开，米格设计局将前面提到的SM-9/2原型机进行了改装并且又建造了一架全新的SM-9/3原型机。SM-9/3在外部特征上与标准型“农夫”A相比许多区别，其前起落架舱门处的小天线移到了主起落架舱门后面，座舱盖上取消加强框架以及机头右侧无线电天线的位置比“农夫”A更为靠前。此外SM-9/3座舱后面安装有一个小天线。
SM-9/3的武器配置与“农夫”A相同，只是它在机身两侧的炮口前都有一块防焰板。飞机的操纵系统也作了改进，加装了BU-14MS系统和ARU-2载荷调整器，使飞机更易于操纵。由于安装了这些系统，飞机不得不设置背鳍来容纳操纵线路，这个背鳍也成了SM-9/3和米格19后续型号的典型特征。此外飞机还安装了一套APS-4电动机械系统为其液压系统作备份。
SM-9/3的后机身经过了重新设计，将常规的水平尾翼改成了一个翼尖带平衡配重的平板型全动水平尾翼，新尾翼可以有效地抑制飞机的颠簸。“农夫”A在水平尾翼翼根处有两个并排的冷却空气进气口，而SM-9/3和后续的米格19S只有一个。SM-9/3取消了“农夫”A右侧水平尾翼处的SOD-57敌我识别应答机，加大了垂尾延长鳍，右侧的冷却空气进气口位置后移，扩大了尾翼上Syrena2雷达告警接收机的锥形整流罩。最开始，SM-9/3采用了与“农夫”A相同的方向舵，但是在厂试期间米格设计局减小了方向舵的面积，这也为后来的米格19S所采用。试验后期SM-9/3还取消了在后机身上的军徽。为了解决减速板展开后会带来飞机颠簸的问题，米格设计局在飞机机身下安装了第三块减速板。SM-9/3还取消了“农夫”A型尾喷口前面的一个进气口。
SM-9/2于1954年9月抵达茹科夫斯基并于9月14日由格利高里.施亚诺夫驾驶进行了首次试飞，此外还有飞行员基罗格利.K.莫索洛夫、康斯坦丁.K.科金纳齐、弗拉迪米特.A.纳夫约德夫也参与了试飞工作。在一次试飞中，基罗格利.K.莫索洛夫驾机在9300米高空飞出了1.462马赫的速度。
SM-9/3于1955年8月26日从米格设计局的试验工厂飞抵茹科夫斯基并在当年11月27日由康斯坦丁.K.科金纳齐驾驶首飞。除了一些小的细节，SM-9/3几乎与早期的生产型米格19S完全一致。
两架原型机完成厂试后被移交给飞行研究院，厂试表明飞机的飞行性能和操纵性能有了显著的改进，并且继承了米格19“农夫”A出色的爬升率和最大速度。在飞行研究院的国家验收试验结束后，苏联空军又对其在前线条件下的使用做了评估试验。 在苏联航空工业部宣布SM-9/3定型并下达生产令后不久，GAZ-21和GAZ-153工厂生产的第一批米格19S便下线了，后者在生产米格19S的同时还在生产米格19“农夫”A并一直持续到了1956年6月。苏联航空工业部给米格19S的编号是“型号26”。
第一批生产型的米格19S与SM-9/3还是有一些区别的：SRD-1M测距仪由机鼻处移到了前起落架舱门上方，进气道左侧的圆形检测口较大。在后来的生产批次中，SRD-3“梯度”测距仪取代了SRD-1M，并且用AKS－5照相枪替代了原有的AKS-3M照相枪。
米格19S翼下的BD-3-56挂架通常都挂载2个200加仑的可抛弃副油箱，但是它也可携带最大重量为250Kg的炸弹，主起落架舱门后的可拆卸挂架可挂一个8发S-5无制导火箭的ORO-57火箭巢。飞机的三门火炮全换成了NR-30 30毫米机炮。NR-30机炮射速900发/分，每门备弹70发，从1954年就开始装备苏联战斗机。米格19S的第1批次使用ASP-5瞄准具，后来换成了ASP-5M，后续的批次采用了ASP-5N-V3瞄准具。
米格19S的航电设备有RSIU-3M无线电台、一台RV-2“Kristall”无线电高度计，一台ARK-5“阿穆尔”无线电罗盘和一套SRO-1“巴里－M”敌我识别系统（后来的批次换成了SRO-2敌我识别系统）。
米格19S采用了两台单台推力7,165磅的RD-9B涡喷发动机，该发动机重1,532磅，长17.6英尺，直径2.2英尺，由位于莫斯科郊外的土西诺“联盟”机械制造局的亚历山大.米库林领导的设计组研制。
米格19S的机翼内有两个带橡胶内衬的油箱每个发动机尾喷管下方还各有一个小的铝制机身油箱，总携油量573加仑，由于好油率高，米格19S通常都在翼下挂两个200加仑（760升）的副油箱。在这种情况下，飞机的最大速度从1390公里/小时降到了1150公里/小时，但同时飞机的航程也由1367公里扩大到2200公里。
在生产进行的同时，米格19S的航电设备、武备和其他一些系统也在不断的改进升级，早期型米格19S装备的是埋装式NR-30机炮，后来换成了炮口带制焰器的NR-30。早期型米格19S有一块小炮口防焰板，而后期型变成了椭圆形的防焰板，最后在飞机第二次大修期间，所有的米格19S都取消了防焰板，取而代之的是分别安装在炮口前后的2方形个排烟口。但是可以很明显的看出，飞机上原先安装防焰板位置的颜色要比其它部位暗一些。后期型的垂尾前缘延伸鳍有所加大，并且右侧有两个进气口。
米格19S服役后不久就被西方观察家发现，北约称为其“农夫”C型战斗机，苏联本土以外第一批换装此型飞机的部队是驻民主德国的空军第24军。1959年3月10日，一架从法国土伦基地起飞的第19战术侦察中队的RC-66C侦察机在西德上空执行一次训练任务，由于地面引导信息的失误，该机在当地时间15：01进入了民主德国领空。第24军的一架米格19S立即起飞拦截，在地面引导的指挥下，米格19很快发现了敌机并向其开火射击，最后RB-66C多处中弹坠毁在加德莱登附近。机组成员大卫.I.郝兰德上尉（飞行员）、麦尔文.J.凯斯勒上尉（领航员/机长）、哈罗德.W.维科中士（领航员）跳伞后被东德人民军俘虏，随后他们被移交给了苏联驻东德当局。这一事件震惊了白宫，就在同一天约翰逊总统召集了国务卿迪恩.罗斯克和助理国务卿麦柯乔治.邦迪商讨如何处理这一事件。在经过和苏联当局的多次谈判之后，苏联人释放了RB－66C的机组成员。
在GAZ-21和GAZ-153两家工厂生产的2500架农夫式战斗机中，有75%是米格19S．1957年底，由于新一代的米格21已经研制成功，加之在米格19的生产过程中厂家始终没有彻底解决其机体、发动机和飞行性能上的一些问题，苏联航空工业部决定提前停产米格19。之后下诺夫哥罗德的GAZ-21厂开始转产米格21，而新西伯利亚的GAZ-153厂则开始生产苏－9“捕鱼笼”B战斗机。从一线部队退役后，米格19S和一些米格19PM继续服役到了70年代初期，在1970年在苏联防空军和前线防空兵中编制内仍有350架米格19。
米格19的一个缺点是其发动机温度过高的问题，米格设计局始终无法彻底解决这一问题，导致了在服役期间很多米格19因发动机起火而坠毁。飞行员被告诫开加力的时间一定要限制在米格19的飞行手册上规定的时间范围内，否则将直接导致发动机起火。另一个始终困扰苏联人的问题是米格19的液压系统，当飞机油门加到最大时，油箱与发动机间的液压线路会不停的摩擦机身蒙皮，根据飞行手册，这些管线每两年必须更换一次，但是由于华约集团糟糕备件储存情况，这些管线往往得不到及时更换。结果在一定的飞行小时之后，金属疲劳会导致管线泄漏，最终造成飞机后部起火。由于这种火焰蔓延极快，大部分情况下飞行员都无法保住飞机。
位于米格19后机身的油箱也经常带来麻烦，油箱内的橡胶内衬会因老化而造成油箱密封不严，燃油会泄漏到后机身底部，地勤人员不得不在每次飞行之前很仔细的检查那里是否有漏油，否则飞机在开加力时会空中爆炸。解决这个问题的办法只有更换油箱，一些外国用户干脆换装了本国生产的改进型油箱。
米格19在起飞前必须先确定风向以决定先发动哪台发动机，如果风从左侧吹来，就要先发动右发动机，反之亦然。如果不这样做，另一台发动机就会因进气量不足而无法发动。后来苏军的一线部队后来发明了一种非常规的启动方式，该方法具体如下：先打开燃油泵，使发动机后燃室流入一些燃料，然后开动发动机启动器，使气流开始进入发动机，之后一名地勤人员将一个燃烧棒投入发动机后燃室，发动机就会立刻启动。很多地勤人员都反映这是启动RD-9B发动机的最好的方法了，于是这种方式被迅速推广到了其他装备了米格19的华约诸国。
米格19S出口到了很多国家，所有出口的米格19S新机均是由下诺夫哥罗德的GAZ-21厂生产的，此外当米格21服役后，大量被替换下来的米格19也加入了出口行列。华约国家中只有保加利亚、捷克斯洛伐克和民主德国进口了米格19S。
1957年7月，第一批保加利亚、捷克、波兰和罗马尼亚飞行员和技师来到了位于下诺夫哥罗德附近的塞瓦斯特莱卡训练中心。这是第一批接受米格19S和米格19P训练的外国人，在航校学完预备理论课后，飞行员们开始驾驶米格15UTI和米格17F进行评估飞行，在完成所有课程后，1957年8月上旬他们开始了米格19S的驾驶训练。
苏联以外第一个装备米格19S的国家是保加利亚。1957年该国接收了24架早期型米格19S战斗机，这批飞机带有小型炮口防焰板并且垂尾前缘延伸鳍较短，保加利亚也是除苏联外唯一装备早期型米格19S的华约国家。具体装备情况如下：1958年装备了驻Graf Ignatievo的第19团的一个中队,到1965年该中队所有米格19S退出现役。1958-1963年间驻Grbrovnitza的一个团装备了米格19S,该团于1963年撤编,飞机分别编入驻Uzundjovo和Dobroslavtzi的部队。驻Uzundjovo的一个中队装备的米格19S直到1978年才退役。
最初保加利亚空军的米格19S采用的是无涂装铝本色和两位数字的黑色战术编号，军徽分别涂在机翼下、机身和垂尾上，后来这些飞机都涂上了迷彩涂装并改成了3位数字的白色编号。
1957年12月，第一批12架米格19S的散件抵达捷克斯洛伐克的Kbley空军基地，1958年1月3日第一架米格19S组装完成，黑色编号0859，交付捷克空军。同年5月9日，在布拉格举行的阅兵式上，捷克空军的米格19S首次公开亮相，这些飞机隶属驻Ceske Budejovice的第1团和驻Zatec的第11团，两团都属第三防空军师编制。1959年，这些部队开始接收捷克按许可证生产的米格19S战斗机，本国编号S.105。捷克空军所有的米格19S在垂尾和机翼上下表面都涂有带蓝边的军徽，4位数字的黑色编号涂在机翼后面的机身上。
1958年9月5日，民主德国与苏联签订了一笔价值1557万马克的合同，订购12架米格19S战斗机，最初决定装备Preschen地区的两个团，即驻科特布斯的第1师第3团和驻Drewitz的第3师第8团。
1959年6月第一批12名民主德国飞行员来到苏联塞瓦斯特莱卡训练中心，而地勤人员则早在1959年3月就开始在当地训练了，到9月初训练结束。第一批米格19S于1959年10月装备人民军空军第3团第2中队。民主德国对其装备的米格19S高度保密，基地周围的保密措施非常严格。基地周围设立了警戒线，任何与米格19无关的人员严禁进入这一地区，同样与米格19无关的军人也不能靠近飞机，甚至连看一眼都是被严格禁止的。
由于米格21-F-13比预想得早得多便开始向华约诸国出口，原本打算装备米格19S的第8团决定直接装备米格21-F-13，该团也成为了民主德国空军第一个装备此型战机的部队。米格19S在东德服役期间，由于缺乏备件而且存在上述所说的缺陷，很多德国飞行员和地勤人员纷纷向上级打报告要求解决问题，这引起了东德党和政府高层的不满。飞行员和地勤人员被告知，如果他们不撤回有关米格19S设计缺陷的报告，便要受到严厉的行政和党内处分。
民主德国装备的米格19S都是苏军淘汰下来的旧飞机，包括早期型和后期型两种型号。其中早期型的米格19S在德累斯顿的工厂接受了改装，在垂尾前缘延伸鳍的转弯点处安装了一个鼓泡型的整流罩，里面安装了ARU-3U无线电罗盘。这也是民主德国空军米格19S所独有的。同时这12架米格19S还改装了前缘挂架，用来挂装ORO-57K火箭巢，在华约国家中唯有民主德国的米格19S采用了这种挂架，其他国家都使用标准的小型后挂架。东德空军的米格19S在机翼上下表面和垂尾上涂有军徽，采用3位数字的红色战术编号。1959年后，其军徽中不再有镰刀斧头的标志。
