Szimonovot 1970-ben nevezték ki Pavel Szuhojnak, a tervező iroda főkonstruktőrének első helyettesévé, neve az orosz katonai repülőgépgyártás sikeres terveinek egész sorával fonódott össze.

Része volt a Szu-24 harcászati bombázó és a Szu-25 tervezésében, kipróbálásában, a legendás Szu-27 elfogó vadászgépet, amely a világ legjobbja lett kategóriájában, már önállóan tervezte. A Szu-27-est a szakértők különlegesen szépnek tartják, kiváló harci tulajdonságai mellett egyedülálló műrepülési kvalitásokkal is rendelkezik. Leghíresebb mutatványa a kobra: ekkor a gép a levegőben az orrával felfelé függőlegesen megáll. 

1983-ban kinevezték a Szuhoj repülőgépgyár vezetőjévé, a cég irányítása alatt világhírű lett, katonai és sportrepülőgépek egész családját tervezték meg. Mihail Szimonovot, a műszaki tudományok doktorát, számos akadémia tagját 1999-ben az Oroszországi Föderáció Hőse címmel tüntették ki. A Szovjetunió idején elnyerte a legmagasabb kitüntetéseket, egyebek között a Szu-26 és a Szu-27 tervezéséért kétszer is Állami Díjat kapott.