Артем Иванович Микоян после службы в Красной Армии в 1931 г. поступил в ВВА РККА им. проф. Н. Е. Жуковского. В академии А. И. Микоян с группой однокурсников создал свою первую конструкцию — авиетку «Октябренок». По окончании академии работал на авиационном заводе № 1 им. Авиахима в Москве военпредом, начальником бюро по серийным истребителям в КБ Н. Н. Поликарпова. С 1939 г. — начальник опытного конструкторского отдела этого завода.

В 1940 г. под его руководством (совместно с М. Гуревичем) были созданы истребитель МиГ-1 и его модификация МиГ-3. С 1940 г. — главный конструктор завода № 1. В 1940—1941 гг. МиГ-3 строился большой серией и участвовал в боевых действиях в начальный период Великой Отечественной войны.

С 1942 г. А. И. Микоян — директор и главный конструктор вновь созданного опытного завода. В 1941—1945 гг. под его руководством создан ряд истребителей с высокими летно-техническими характеристиками, в том числе И-250 с комбинированной силовой установкой.

А. И. Микоян после войны разрабатывал скоростные и сверхзвуковые фронтовые реактивные самолеты, многие из которых изготовлялись большими сериями и длительный срок находились на вооружении ВВС. Среди них МиГ-9, МиГ-15, МиГ-17 (достигавший скорости звука), МиГ-19 (первый серийный отечественный сверхзвуковой истребитель), МиГ-21 (с треугольным крылом тонкого профиля и скоростью полета, вдвое выше скорости звука).

С 1956 г. А. И. Микоян — генеральный конструктор. Одна из последних разработок КБ А. И. Микояна — истребитель-перехватчик МиГ-25, скорость полета которого в 3 раза превышает скорость звука. На самолетах, созданных под руководством А. И. Микояна, установлено 55 мировых рекордов. А. И. Микоян создал свою школу в самолетостроении, воспитал много выдающихся конструкторов.

Награжден 6 орденами Ленина, орденами Октябрьской Революции, Красного Знамени, Отечественной войны 1 степени, 2 орденами Красной Звезды, медалями.

В честь А. И. Микояна создан мемориальный комплекс в с. Санаин в Армении.