В феврале 1939 г. в СССР был объявлен конкурс по созданию новых боевых самолетов, участие в котором приняли сотрудники Наркомата авиационной промышленности - конструкторы В.П.Горбунов, С. А.Лавочкин и М.И.Гудков.
Предэскизный проект был выполнен Лавочкиным и Горбуновым всего за неделю. Зная возможности авиационной промышленности СССР, конструкторы предложили проект цельнодеревянного самолета. Использование древесины в качестве авиационного конструктивного материала в конце 30-х годов считалось уже анахронизмом. В нашей стране, тем не менее, ее продолжали использовать - сказывалась нехватка алюминия. Почти все предвоенные истребители имели смешанную конструкцию. Это был своего рода компромисс: дюраль - в дефиците, а древесина - дешева и технологична. Кроме того, на первый план выходила возможность массовой постройки самолетов минимально квалифицированными рабочими.

Конструкция истребителя Лавочкина, Гудкова и Горбунова предполагала применение нового тогда материала - дельта-древесины (изобретатель - Л.И.Рыжков). Материал, обладавший большой прочностью, получали горячим прессованием березового шпона, пропитанного спиртовым раствором фенолформальдегидной смолы и склеенного клеем ВИАМ-БЗ.

Древесина применялась в конструкциях и других самолетов ( в частности Як-1 и МиГ-3). Лавочкин, Гудков и Горбунов предлагали из дельта-древесины изготовлять фюзеляж, полки лонжеронов, нервюры.

Этот проект истребителя по результатам конкурса был отмечен в числе лучших. Новому КБ для постройки самолета предоставили завод ?301 ( Химки Московской области).
И-301 или, как еще его называли, объект "К" (иногда в печати его обозначают И-22, но в документах этот индекс не встречается) начали строить в соответствии с постановлением Комитета обороны от 29 июля 1939 г.

Согласно эскизному проекту истребитель "К" с мотором М-105 предназначался для ведения активного воздушного боя, для поражения и уничтожения самолетов противника мощным огнем в сочетании с большой скоростью полета.