Doświadczenia z testów samolotu Lala-1 wykorzystano przy konstruowaniu nowego samolotu, którego pierwszy eksperymentalny prototyp oznaczony LLM-15 (również od Latające laboratorium) oblatano 30 maja 1973. Samolot w tej wersji wykorzystywał skrzydło od samolotu An-14 „Pszczółka”. Prototyp ostatecznego wariantu M-15 oblatano 9 stycznia 1974. Przez następne kilka lat trwały próby prototypów i samolotów pierwszej serii zakończone certyfikowaniem go w ZSRR dopiero 4 kwietnia 1979 po dwóch latach eksploatacji.
Produkcję seryjną samolotu rozpoczęto w 1976 roku. Władze rolnictwa ZSRR planowały początkowo zamówić 3000 samolotów tego typu, lecz okazało się, że eksploatacja dostarczonych samolotów nie spełnia pokładanych w nich nadziei. Mimo przyjemnych właściwości pilotażowych samolot był niebezpieczny w użytkowaniu z uwagi na charakterystykę reakcji na zwiększenie ciągu (kilkanaście sekund, a nie 2–3 sekundy jak w przypadku silnika tłokowego) – co jest konieczne dla ominięcia przeszkód terenowych. Dodatkowo wysokie i opływowo wkomponowane zbiorniki na chemikalia miały długi czas awaryjnego zrzutu ładunku, co potęgowało ryzyko lotów agrolotniczych na tym samolocie. Istotna była też symetria zrzutu awaryjnego chemikaliów z obu zbiorników – aby zachować stateczność poprzeczną – co sprawdzano w czasie badań w locie.