Новая AIM-7E-2 стартовала всего через 1,5 с после нажатия боевой кнопки. Минимальная дальность пуска уменьшилась до 1,07 км. Конструкторы повысили маневренность, улучшили автопилот и взрыватель. Однако главным образом из-за низкой надежности ламповой электроники эффективность боевого применения поднялась всего на 3% по сравнению с «Е». На счету F-4 с новой ракетой числится 14 сбитых самолетов. По американской статистике, всего за всю войну во Вьетнаме с «Фантомов» было выпущено 612 ракет Sparrow, а в цель попало 57 (9,3%).
После окончания войны F-4 стали получать AIM-7E-3 с новым взрывателем и частично полупроводниковой элементной базой бортовой аппаратуры.
Примерно в то же время на вооружении МиГ-23 появились ракеты средней дальности Р-23Р и Р-23Т с полуактивной радиолокационной и тепловой ГСН, соответственно. Советская ракета проигрывала Sparrow по минимальной дальности пуска (3 км в ЗПС и 7 км в ППС), но выигрывала по характеристикам ГСН, которая считалась более помехозащищенной и лучше сопровождала цели на фоне земли. По результатам полигонных пусков в 1975-79 гг., средний расход Р-23Р составлял 1,8 ракеты на одну мишень (у Р-23Т этот показатель – 1,16). Необходимо отметить, что МиГ-23 уступал «Фантому» по количеству ракет средней дальности, на него можно было подвесить всего 2 ракеты. Оставляли желать лучшего качество изготовления ракет и их надежность. В строевых частях браковали около 40-50% имевшихся Р-23, что приводило к серьезному ухудшению показателей боеготовности. Несмотря на кажущийся ужас положения, эти цифры даже лучше, чем в американских частях, где браковали 63% всех Sparrow.
В 1976 г. на «Фантомах» появилась AIM-7F, на которой стояли двухрежимный твердотопливный двигатель и новая ГСН с возможностью выделения целей на фоне земли. Электроника ракеты на интегральных схемах дала целый ряд преимуществ, включая увеличение надежности. Минимальная дальность пуска увеличилась до 1,6 км, зато уменьшилось время на пуск до 0,6 с.
Пуск ракеты средней дальности AIM-7
| Самолет | Время набора высоты, с | |
| 5000 м | 10000 м | |
| F-4C/D* | 30 | 90 |
| F-4E* | 30 | 80 |
| МиГ-21ПФ** | 108 | 162 |
| МиГ-23М*** | 74 | 138 |
| МиГ-23МЛ*** | 65 | 104 |
* С четырьмя Sparrow.
** С двумя Р-ЗС.
*** С двумя Р-23.
| Высота, м | 5000 | 10000 | ||
| Прибор. скор. км/ч | 700 | 1000 | 1000 | |
| Угловая скорость.град./с | ||||
| F-4E** | 9 | 6.8 | 3 | |
| МиГ-21 ПФ*** | 7.9 | 9 | 4.7 | |
| МиГ-23М**** | 45°* | 8.6 | 4.6 | 2.1 |
| 72° | 6.6 | 5 | 2.8 | |
| МиГ-23МЛ**** | 45° | 8.3 | 5.6 | 2.6 |
| 72° | 7.1 | 5.9 | 3.2 | |
| Радиус установившегося виража, м | ||||
| F-4E** | 1706 | 3293 | 8904 | |
| МиГ-21ПФ*** | 1464 | 1683 | 4305 | |
| МиГ-23М**** | 45°* | 1900 | 4087 | 10525 |
| 72° | 1750 | 3200 | 8750 | |
| МиГ-23МЛ**** | 45° | 1635 | 3500 | 9500 |
| 72° | 2050 | 3500 | 7600 | |
* Стреловидность крыла.
** С четырьмя Sparrow.
*** С двумя Р-ЗС.
**** С двумя Р-23.
Новую ракету Р-24 для МиГ-23 приняли на вооружение в 1981 г. Ее характеристики существенно улучшились. Так, у Р-24Р минимальная дальность пуска в ЗПС составила 0,6 км, и по этому показателю она полностью превзошла любую ракету из семейства Sparrow. Показатель брака ракет удалось снизить до 5-7%. Следующая модификация Р-24РМ отличалась лучшими характеристиками ГСН. Она могла применяться против вертолетов и других малоразмерных целей на фоне земли.
Последней модификацией Sparrow, использованной на F-4, стала «цифровая» AIM-7M (1982 г.). Помехоустойчивость ее ГСН и возможности по сопровождению низколетящих целей удалось существенно улучшить. Автопилот все время полета просчитывал предполагаемую точку встречи ракеты с целью, и при потере подсветки она продолжала лететь в последнюю рассчитанную точку, увеличивая вероятность попадания. Минимальная дальность пуска ракеты осталась на уровне 1,6 км.