В июле 1963 г. на Е-6В/1, оснащенном специальной хвостовой опорой, были проведены испытания по оценке возможности посадки с увеличенными до 16-18° углами атаки (обычные не превышали 10-1 Г), при этом система СПС отключалась. Четыре такие посадки совершил заводской летчик-испытатель П.М. Остапенко, две – А.В. Федотов. Оказалось, что даже в таких условиях самолет обладает достаточной устойчивостью по всем трем осям и хорошей управляемостью в поперечном и путевом отношениях. Скорость касания полосы тоже была приемлемой – 244-256 км/ч. Однако необычно большой посадочный угол, а также большая высота кабины над землей в момент касания хвостовой опорой значительно усложняли технику пилотирования и требовали специальной подготовки летчика. Пилоты и инженеры были единодушны в своей оценке: посадка при увеличенном угле атаки необычна для рядового летчика и намного сложнее, чем с применением системы СПС.
После завершения испытаний системы вооружения К-13 опытный самолет Е-6Т/2 использовали для испытания неубираемого шасси с прямоугольными и круглыми лыжами (аналогично Е-5). А в носовой части фюзеляжа Е-6Т/3 установили управляемое переднее горизонтальное оперение, так называемый «дестабилизатор», который фиксировался на сверхзвуковых скоростях. Испытания проводились в интересах двух программ: истребителя-перехватчика Е-8 (на базе МиГ-21, с новой компоновкой фюзеляжа и новой силовой установкой), а также тяжелого перехватчика Е-152П. В таком виде Е-6Т/3 проходил испытания в 1961-1962 гг. Испытания ПГО завершились после выполнения 85 полетов.
Для защиты воздушных рубежейСерийные МиГ-21 Ф-13, оснащенные только радиодальномером, при всех достоинствах имели очень существенный недостаток – их практически невозможно было использовать при плохих метеоусловиях, а также ночью. Таким образом, несмотря на наличие управляемых ракет, на роль всепогодных перехватчиков они совершенно не годились. Поэтому теми же документами, в которых микояновцам давалось задание создать фронтовой истребитель МиГ-21 Ф (Е-6), советское правительство дополнительно предписало отработать в 1959 г. на двух самолетах систему ракетного вооружения с установкой на борту радиолокатора ЦД-30 с дальностью обнаружения цели типа Ту-16 до 18-20 км. Эта станция под названием РП-9 устанавливалась и на перехватчик Су-9.
К началу 1959 г. эскизный проект перехватчика Е-7, получившего также название МиГ-21 П, был практически завершен. Для размещения РЛС потребовалось доработать конструкцию воздухозаборника, удлинив его и увеличив в диаметре. Антенный блок локатора разместили внутри увеличенного центрального конуса, перемещение которого теперь регулировалось с помощью бесступенчатой следящей системы управления в зависимости от режима работы двигателя и условий полета. В связи с увеличением взлетного веса перехватчика пришлось отказаться от пушечного вооружения. Прицел АСП-5Н был заменен коллиматорным прицелом ПКИ-1, обеспечивавшим возможность бомбометания, применения НАР и зажигательных баков. Перехватчик должен был наводиться на цель по командам системы «Воздух-1», поэтому в состав его оборудования включили приемную аппаратуру «Лазурь». В процессе проектирования комплекс перехвата получил обозначение МиГ-21 П-13.
Как уже говорилось, в конце 1950-х гг советские ВВС стремились обеспечить базирование на грунтовых аэродромах практически всех типов боевых самолетов. Поэтому на Е-7, более тяжелом по сравнению с предыдущими вариантами «двадцать первого», на основных стойках шасси применили колеса большего размера (800x200 типа КТ-50/2). В этой связи пришлось увеличить ниши шасси и выштамповки в обшивке фюзеляжа над ними, переделать створки.
Первый экземпляр истребителя-перехватчика Е-7/1 (борт «71» красный) передали на заводские испытания 10 августа 1959 г. Ведущим инженером по машине был неизменный В.А. Микоян, летчиками-испытателями – К.К. Коккинаки и И.Н. Кравцов. 28 ноября, в 26-м полете, во время разгона до предельно допустимой скорости Е-7/1 из-за потери путевой устойчивости потерпел аварию: внезапно началось вращение и беспорядочные броски из стороны в сторону. После того, как самолет перешел в перевернутый штопор, Кравцов катапультировался.-
Серийный МиГ-21 ПФ (завод. № 76210725)
Взлет МиГ-21 ПФМ с помощью СПРД
Стартовый ускоритель, подвешенный под опытным Е-6-2, и фонарь кабины летчика МиГ-21 ПФМ
Сборку второго перехватчика Е-7/2 (борт «72» красный) закончили в декабре. В его конструкцию внесли ряд изменений, направленных на повышение путевой устойчивости при полете с большими числами М. Так, на 0,18 м? была увеличена площадь носка киля и на 0,1 мг – площадь подфюзеляжного гребня, кроме того, под крылом установили балочные держатели БДЗ-60-21У меньшей толщины и с меньшей площадью боковой проекции. Состав оборудования дополнили одноканальным автопилотом КАП-1 для стабилизации по крену, а также системой катапультирования СК, которая позволяла пилоту покидать машину с минимальной высоты 110 м на приборной скорости до 1100 км/ч.