МиГ-21П — предсерийный всепогодный истребитель. Установлен радиоприцел ЦД-ЗОТ, аппаратура командного наведения «Лазурь» и автопилот КАП-1. Имел шасси с колесами увеличенного размера.
МиГ-21ПФ — серийный всепогодный истребитель. Установлен двигатель ТРДФ Р-11Ф2-300, радиоприцел РП-21 «Сапфир», коллиматорный прицел ПКИ-1. Пушечное вооружение отсутствует.
МиГ-21УТИ — учебно-тренировочный истребитель.
МиГ-21ФЛ — модификация МиГ-21 ПФ с увеличенной емкостью топливных баков, предсерийный.
МиГ-21ПФМ — фронтовой многоцелевой истребитель для эксплуатации с грунтовых аэродромов. Развитие МиГ-21 ФЛ, серийный. Оснащен более мощным БРЭО и вооружением, а также системой сдува пограничного слоя (СПС) с закрылка. Установлен киль уве-личенной площади, модернизированный радиоприцел РП-21М, оптический прицел ПКИ, система радиолокационного опознавания «Хром-никель». Нес вооружение: двуствольную пушку ГШ-23 в контейнере ГП-9 на подфюзеляжном узле подвески; на подкрыльевых узлах могли крепиться четыре УР К-13 или Р-ЗС с ТГС, РС-2УС (К-5), а также УР Х-66 (класса «воздух-поверхность»).
МиГ-21Р — тактический разведчик Оснащен сменными контейнерами, расположенными на подфюзеляжном узле подвески с АФА, телевизионными и другими средствами ведения воздушной разведки. Устанавливалось вооружение: две УР К-13, блоки НАР УБ-16 и УБ-32, НАР С-24.
МиГ-21 С — фронтовой всепогодный истребитель Оборудован радиоприцелом РП-22С, коллиматорным прицелом АСП-ПФ, помехазащищенной линией связи «Лазурь-М», обеспечивающей взаимодействие с наземной автоматизированной системой управления «Воздух-1», и автопилотом АП-155 Нес вооружение: двуствольную пушку ГШ-23 в контейнере ГП-9 на подфюзеляжном узле подвески (позднее встроенная — ГШ-23Л); на подкрыльевых узлах могли подвешиваться четыре УР К-13 или Р-ЗС с ТГС, РС-2УС (К-5), а также УР Х-66 (класса «воздух-поверхность»)
МиГ-21 ПД — экспериментальный самолет для отработки укороченного взлета и посадки с комбинированной силовой установкой (маршевый ТРДФ Р-11Ф2-300 и два подъемных ТРД РД-36-35) и неубирающимся шасси.
МиГ-21 УС — учебный фронтовой истребитель. Оснащен двигателем ТРД Р-11Ф2С-300, автопилотом КАП-2 (1966 г.). Вооружен УР Р-3 с ТГС, НАР калибра 57 и 240 мм, свободнопадающими практическими и боевыми бомбами различных типов на двух подкрыльевых узлах внешней подвески.
МиГ-21 «Аналог» — экспериментальный самолет для испытания оживального крыла.
МиГ-21 СМ — фронтовой всепогодный истребитель Предназначен для уничтожения воздушных целей днем и ночью в простых и сложных метеоусловиях. Самолет может поражать наземные объекты в условиях визуальной видимости неуправляемыми авиационными ракетами калибра 57 и 240 мм, авиационными бомбардировочными средствами поражения массой до 500 кг, а также пушечным вооружением МиГ-21 СМ разработан в 1968 г. с существенно расширенными боевыми возможностями. Основные его отличия от предшествующих модификаций: в нижней части фюзеляжа на лафете размещена встроенная спаренная пушка ГШ-23Л с боезапасом 200 патронов; под крылом установлены 2 дополнительных пилона, на которых возможна подвеска до четырех управляемых ракет РС-2УС, Р-3С, Р-3С, Р-3Р, Р-55, Р-6О, Р-60М, а также НАР калибра 57 и 240 мм и свободнопадающих бомб различных типов массой до 500 кг (максимальная масса боевой нагрузки до 1300 кг); двигатель Р-11Ф2С-300 заменен на Р-13-300 с тягой 6490 кгс на форсаже. Истребитель оснащен радиоприцелом С-21 «Сапфир-21» и оптическим прицелом АСП-ПФД.
МиГ-21 М — экспортный вариант фронтового всепогодного истребителя МиГ-21 СМ. На нем установлен менее совершенный двигатель Р-11Ф2С-300, радиоприцел РП-21МА и оптический прицел АСП-ПФД. Оснащен встроенной пушкой калибра 23 мм. На внешних узлах подвески могли подвешиваться четыре УР РС-2УС (1970 г.).
МиГ-21 МФ — усовершенствованный вариант МиГ-21 СМ. Установлен двигатель Р-13-300. Мог нести до шести УР ближнего боя Р-60.
МиГ-21 МТ — фронтовой всепогодный истребитель. Значительно увеличена емкость накладного бака, за счет чего общий объем топлива во внутренних баках возрос до 3250 л.
МиГ-21 СМТ — фронтовой всепогодный истребитель с увеличенной до 2950 л емкостью внутренних топливных баков.
МиГ-21 УМ — учебный фронтовой истребитель с модернизированным БРЭО, двигатель Р-11Ф2С-300. Установлены катапультные кресла КМ-1М. Вооружен УР Р-3 с ТГС, НАР калибра 57 и 240 мм, свободнопадающими практическими и боевыми бомбами различных типов на двух подкрыльевых узлах внешней подвески. Возможна установка двух стартовых твердотопливных ускорителей СПРД-99 23,6 кН/2300 кгс.
МиГ-21 бис — фронтовой всепогодный истребитель. Предназначен для уничтожения воздушных целей днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях, а также для нанесения ударов по наземным объектам неуправляемыми средствами поражения в условиях визуальной видимости. Самолет МиГ-21 бис стал одной из последних серийных модификаций самолетов семейства МиГ-21.
Истребитель создан в 1971 г., серийно строился в 1972–1974 гг. (выпущено 2030 самолетов), поставлялся ВВС СССР и в зарубежные страны (имелся экспортный вариант самолета). По сравнению с истребителями МиГ-21 предыдущих модификаций на МиГ-21 бис модернизировано крыло, применены интегральные топливные баки, новый двигатель, усовершенствовано бортовое оборудование, значительно увеличена номенклатура бортового вооружения. По своей радиолокационной заметности самолет сравним с истребителем F-16.
На МиГ-21 бис установлен турбореактивный двигатель Р-25-300 с тягой 69,6 кН/7100 кгс (на режиме чрезвычайного форсажа 97,1 кН/9900 кгс). Возможна также установка стартовых твердотопливных ускорителей СПРД-99. Увеличение тяги двигателя позволило улучшить скороподъемность и угловые скорости разворотов самолета.
Бортовое оборудование МиГ-21 бис практически не отличается от бортового оборудования МиГ-21 СМ и включает: радиоприцел С-21; оптический прицел АСП-ПФД, ПНК «Полет-ОИ», в состав которого входит система автоматического управления СВУ-23ЕСН система ближней навигации и посадки РСБСН-5С и антенно-фидерная система («Пион-Н»); помехозащищенная линия связи «Лазурь», обеспечивающая взаимодействие с наземной АСУ «Воздух-1»; катапультное кресло КМ-1 или KM-IM, приемник воздушного давления ПВД-18.
В комплект вооружения включены: встроенная пушка ГШ-23Л (калибр 23 мм, боезапас 200 снарядов); до четырех УР К-13М РС-2УС, Р-3С, Р-3Р, Р-60, Р-60М, а также НАР калибра 57 и 240 мм и свободнопадающие бомбы различных типов массой до 500 кг (максимальная масса боевой нагрузки до 1300 кг) Возможна подвеска контейнеров с пушками, АФА, средствами радиотехнической разведки. В совокупности с установкой новой ракеты типа Р-60 вместо Р-3С улучшение маневренности превратило МиГ-21 бис в самолет, способный серьезно конкурировать с машиной нового поколения типа F-16 в скороподъемности, скоростях и радиусах разворотов что имеет решающее значение в ближних воздушных боях.
Состоит на вооружении ВВС стран СНГ и многих других государств. Серийный выпуск прекращен. Применялся сирийскои авиацией в боевых действиях в Ливане (1979–1983 гг.).
МиГ-21 И (МиГ-21-93) — предназначен для уничтожения воздушных целей днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях, а также для поражения наземных объектов неуправляемыми и управляемыми средствами поражения в любых условиях.
Работы над новой модификацией самолета начались в 1989 г. Без изменения конструкции планера и силовой установки, только за счет оснащения современным радиоэлектронным оборудованием, удалось достичь многократного повышения боевой эффективности по сравнению с последней модификацией МиГ-21 бис.
Самолет создается на базе МиГ-21 МФ или МиГ-21 бис с двигателями Р-25-300. Возможна установка стартовых твердотопливных ускорителей СПРД-99.