Эскизный проект этого одноместного пушечного истребителя с двигателем М-105, снабженным двумя турбокомпрессорами ТК-2, Беляев подготовил в сентябре 1939 г. Судя по тому, что ранее конструктор интереса к истребительной тематике не проявлял, а также учитывая время появления проекта, его готовили в соответствии с необъявленным конкурсом на новый самолет-истребитель. В отношении его использовали обозначение ЭИ (экспериментальный истребитель) или ПИ (перехватчик-истребитель).

Данный истребитель Беляева можно считать едва ли не самым оригинальным и необычным среди всех проектов, предъявленных к рассмотрению в 1939 году. ЭИ представлял собой свободнонесущий моноплан смешанной конструкции с высокорасположенным крылом, 3-стоечным шасси с носовым колесом. Он должен был иметь взлетную массу 2640 кг, максимальную скорость 712 км/ч (на высоте 10000 м) и практический потолок 11600 м

Пилот размещался впереди в герметичной кабине, снабженной дверью автомобильного типа на правом борту. Сразу за кабиной находился двигатель, вращавший воздушный винт, который как бы разрезал фюзеляж. Сквозь редуктор двигателя проходил стальной вал, который соединял заднюю и переднюю части фюзеляжа. По условиям компоновки лонжерон крыла проходил перед двигателем, поэтому для получения необходимой центровки крылу придали ярко выраженную стреловидность. Примерно на 2/3 размаха оно имело перелом и еще более отгибалось назад, Беляев предлагал использовать в крыле специальный ламинизированный профиль № 2409 с относительной толщиной всего 9%. В пояснительной записке к проекту указывалось, что одним из стремлений конструктора является ламинизация обтекания всего планера самолета с целью получения рекордной максимальной скорости.

Конструкция крыла смешанная: лонжерон и силовые узлы стальные, все остальные элементы из дерева в различных комбинациях. Деревянной предполагалась и передняя часть фюзеляжа.

Хвостовое оперение снабжено тремя небольшими килями, что позволяло достичь компромисса между необходимой путевой устойчивостью, величиной посадочного угла самолета и скручивающим моментом хвостовой части фюзеляжа. Вооружение в основном варианте состояло из двух пушек калибром 20 или 23 мм, размещенных на левом борту фюзеляжа. Предполагалась также установка крупнокалиберных пулеметов Березина или ШКАСов.

При рассмотрении эскизного проекта ЭИ представитель экспертной комиссии НКАП Степанец указывал: "Сопротивление подсчитано с возможной точностью и большим знанием дела. Это заставляет с полным доверием отнестись к полученным в эскизном проекте результатам. Более того, данные, полученные по расчетам, по всей вероятности будут превзойдены, так как автор проекта пользовался не совсем точной высотной характеристикой мотора М-105ТК-2, не 960л,с. на 10000 м, а 1000 л.е.". Далее говорилось, что ЭИ в основном удовлетворяет тактико-техническим требованиям (ТТТ) к истребителям на 1940 г. Одновременно указывалось, что автор не учел прогибы фюзеляжа и не обеспечил достаточную его жесткость, чем снизил ценность проекта. При использовании мотор-пушки с валом диаметром 74 мм невозможно проложить проводку управления к хвостовому оперению, а при увеличении диаметра вала до 100 мм потребуется переделка редуктора, что приведет к значительным дополнительным работам. В результате проект не утвердили, однако предлагали построить узел крепления хвостовой части фюзеляжа и провести его всесторонние испытания.

Модификация	ЭИ
Размах крыла, м	11.50
Длина, м
Высота, м
Площадь крыла, м2
Масса, кг
пустого самолета
нормальная взлетная	2640
Тип двигателя	1 ПД М-105ТК-2
Мощность, л.с.	1 х 1000
Максимальная скорость , км/ч	712
Практическая дальность, км
Скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м
Экипаж	1
Вооружение:	две 20-мм пушки ШВАК и два 7.62-мм пулемета ШКАС