W 1971 roku przeprowadzono w ZSRR prace studialne pozwalające ustalić nową koncepcję samolotu rolniczego. Do zadania tego została również
włączona Polska. Za najbardziej perspektywiczny uznano projekt wstępny konstruktora Izmajłowa, zakładający użycie do napędu nowej konstrukcji rolniczej dwuprzepływowego silnika turboodrzutowego AI-25. Ta jednostka napędowa była popularna w lotnictwie cywilnym i wojskowym. AI-25 był używany do napędu samolotów: radzieckiego pasażerskiego Jak-40 i wojskowego szkolno-treningowego Aero L-39 „Albatros” konstrukcji i produkcji czechosłowackiej.
Szeroka znajomość obsługi tego silnika miała ułatwić w przyszłości jego eksploatację. Za wyborem napędu turboodrzutowego przemawiał również fakt niższych kosztów obsługi w stosunku do tłokowego. Choć przyjęta koncepcja samolotu była dość mocno krytykowana przez radzieckich specjalistów zajmujących się lotnictwem rolniczym, to jednak ich opinie zostały zbagatelizowane przez Ministerstwo Przemysłu Lotniczego ZSRR.
W grudniu 1971 roku podpisano porozumienie z rządem Polskiej Rzeczypospolitej Ludowej o wspólnym opracowaniu nowego samolotu rolniczego, nazwanego M-15. Prace nad projektem miały być wykonane w Polsce przez wspólny radziecko-polski zespół konstrukcyjny pracujący w zakładach w Mielcu, którym kierował radziecki konstruktor-główny konsultant R.A. Izmajłow, stronę polską reprezentował główny konstruktor K. Gocyła.
Samolot zaprojektowano w formie dwupłata, nad jego krótkim kadłubem, pod górnym skrzydłem umieszczono napęd. Miało to zabezpieczyć pracujący na ziemi silnik przed zasysaniem kamieni i innych przedmiotów powodujących jego szybsze zużycie. Dwa zbiorniki na środki chemiczne umieszczono po obu stronach kadłuba pomiędzy skrzydłami. Płatowiec miał dwie belki ogonowe zakończone statecznikami pionowymi, które w swojej górnej części były połączone stabilizatorem poziomym. Taki układ konstrukcji pozwalał na niezakłócony, wolny wypływ gazów odrzutowych i nie zakłócał rozpylania środków chemicznych.
Z przodu kadłuba mieściła się szczelnie zamykana kabina, umożliwiająca doskonałą widoczność i chroniąca pilota przed środkami chemicznymi. Za kabiną znajdowało się pomieszczenie pozwalające zabrać dwóch ludzi np. obsługę techniczną. W tyle kadłuba umieszczono agregat rozruchowy. Samolot miał stałe trójkołowe podwozie z przednim punktem podparcia. Na skrzydłach zastosowano mechanizację (skrzela i klapy) poprawiającą właściwości pilotażowe. Dolny płat był opływem aerodynamicznym urządzeń rozpylających.
Pod koniec maja 1973 roku samolot doświadczalny LLM-15 (Latające Laboratorium
M-15) rozpoczął loty doświadczalne. Prototyp M-15 oblatano w styczniu 1974 roku. Na kolejnych prototypach skrócono chwyt powietrza, kilkakrotnie zmieniano kształt zbiorników na środki chemiczne, mieszczących w sumie 2200 kg ładunku. Zmiany przeprowadzono również na egzemplarzach serii informacyjnej wykonanej w 1975 roku. W międzyczasie oblatano wersję do szkolenia pilotów (kabina dla ucznia i instruktora), pracowano też nad innymi zastosowaniami samolotu.
Po zakończeniu prób eksploatacyjnych w 1976 roku rozpoczęto produkcję seryjną i dostawy. W 1977 roku M-15 został pokazany na Salonie Lotniczym w Paryżu.
M-15 okazał się niezwykle kosztowny w produkcji i eksploatacji. Jego użytkowanie w ZSRR przyniosło ogromne rozczarowanie. M-15 był mocno krytykowany przez użytkowników, często decydowały o tym względy pozatechniczne.
W 1979 roku Związek Radziecki anulował dalsze zamówienia na M-15, co stało się powodem przerwania jego produkcji. Do tego czasu wykonano 175 egzemplarzy M-15.
| Rozpiętość | 22,4 m |
| Długość | 12,7 m |
| Masa startowa | 5650 kg |
| Maksymalna prędkość | 200 km/h |
| Pułap | 4500 m |
| Zasięg | 400 km |
| Uzbrojenie | – |
| Silnik | turboodrzutowy, AI-25 o ciągu 1500kG |
