Od listopada 1959 do 8 czerwca 1961 prowadzono badania państwowe prototypów. Podczas badań państwowych wykonano aż 475 lotów. 9 lipca 1961 prototyp T-47-8 zaprezentowano na paradzie lotniczej w Tuszynie (wraz z grupą Su-9). Po próbach, kompleks przechwytujący T-3-8M został 5 lutego 1962 przyjęty na uzbrojenie, przy czym samolot otrzymał oficjalne oznaczenie Su-11, stacja radiolokacyjna Orieł: RP-11, pociski: R-8M, a cały kompleks Su-11-8M.
Produkcję Su-11 rozpoczęto w zakładzie nr 153 w Nowosybirsku w 1962, w miejsce Su-9 – pierwszy samolot seryjny oblatano w lipcu 1962. Jednakże, 31 października 1962 samolot ten uległ katastrofie przy awaryjnym lądowaniu na skutek awarii silnika, przy czym zginął pilot. Katastrofa ta (jak również wysoka awaryjność pokrewnego Su-9) wywarła decydujący wpływ na dalsze losy samolotu, gdyż zdecydowano zmniejszyć zamówienie i skoncentrować się na rozwoju dwusilnikowych myśliwców przechwytujących, z bezpieczniejszym systemem napędowym. Efektem tego było wdrożenie do produkcji w zakładzie nr 153 konkurencyjnego Jak-28P i powstanie Su-15.