МиГ-21Ф-13 серийно строился всего три года. В семействе Миг-21 он остался непревзойдённым по пилотажным качествам. После него постоянное совершенствование боевых возможностей вело к увеличению взлётного веса и, соответственно, к ухудшению аэродинамических качеств. Но весьма серьёзным недостатком МиГ 21Ф-13 являлось то, что они не могли самостоятельно обнаруживать цель на большой дальности. Поэтому им приходилось действовать только по наведению с земли до визуального контакта.
Установленный на МиГ-21Ф-13 радиолокационный дальномер СРД-5 позволял лишь определять расстояние до цели, чтобы выбрать момент пуска ракет К-13. Поэтому вскоре решили установить на самолёт многофункциональную РЛС РП-21, позаимствовав её с перехватчика Су-9 (там она именовалась ЦД-30Т). Это, в свою очередь, потребовало увеличить диаметр воздухозаборника двигателя и убрать оставшуюся пушку. Итогом указанных манипуляций стал истребитель-перехватчик МиГ-21П, отличавшийся, к огорчению создателей и лётчиков, небольшим радиусом действия, а также систематическими отказами РЛС.
Подвесные топливные баки являлись непременным атрибутом истребителя МиГ-21. Без них его радиус действия сокращался до неприличия
Непревзойдённым по своим пилотажным качествам в семействе «двадцать первых» остался МиГ-21Ф-13
Поэтому серийно его не строили, заменив истребителем-перехватчиком МиГ-21ПФ (в производстве с 1962 года), получившим усовершенствованный двигатель и больший запас топлива, позволившие увеличить радиус действия. Вооружение осталось прежним — две управляемые ракеты, ограничивавшие возможности боевого применения и после первой атаки превращавшие истребитель в «голубя мира», абсолютно безвредного для противника. Эти машины с начала 1963 года поступали в авиаполки ВВС и ПВО. Их более поздний вариант, с увеличенным вертикальным оперением, получил обозначение МиГ-21ПФМ (на экспорт — МиГ-21ФЛ).
После установки на самолёт в 1964 году новой радиолокационной станции РП-22 «Сапфир», на свет появилась новая модификация МиГ-21С, с прежним убогим вооружением (две ракеты Р-3), максимальной скоростью 2230 км/час на высоте 13 км и дальностью полёта 1240 км (с подвесным баком — 1610 км).
Последовавший вскоре разгром египетской и сирийской авиации в шестидневной войне 1967 года наглядно показал, что вооружение МиГ-21 совершенно неудовлетворительно. Поэтому в пожарном порядке ОКБ Микояна разработало новую модификацию МиГ-21СМ. На этом самолёте установили более мощный двигатель, два дополнительных пилона для подвески вооружения, и самое главное — вернули пушечное вооружение, две встроенные пушки ГШ-23Л. Теперь МиГи несли четыре управляемые ракеты, а в случае необходимости могли вести маневренный воздушный бой с использованием пушек.
Последней, наиболее совершенной серийной модификацией МиГ-21 стал истребитель МиГ-21бис, принятый на вооружение в 1972 году и оптимизированный для ведения маневренного воздушного боя. Снижение взлётной массы при одновременном увеличении тяги двигателя привело к улучшению скороподъёмности и маневренных характеристик машины. Возросла огневая мощь истребителя, вместо безнадёжно устаревших Р-3 основным вооружением стали новые управляемые ракеты ближнего боя Р-60, при этом были сохранены пушки ГШ-23Л.
Важным достоинством МиГ-21бис являлась его небольшая цена, что позволило ему стать одним из самых массовых боевых самолётов всех времен. Но один врождённый дефект почти всех советских истребителей так и не удалось устранить — ограниченный радиус действия. Дальность полёта без подвесного бака составляла всего 1210 км, скорость при этом осталась прежней — 2175 км/час.
Для атаки наземных целей истребители МиГ-21 могли использовать неуправляемые ракеты С-5, что было явно недостаточно
На учебных МиГ-21У летали и наши союзники по Варшавскому Договору. Механики ВВС ГДР готовят самолёт к очередному вылету
Советская (ныне российская) пропаганда постоянно превозносила и превозносит боевые качества истребителей МиГ-21. Например, официальный «историк в погонах», генерал-полковник А. Пономарёв утверждал:
«очевидными преимуществами самолёта МиГ-21 перед иностранными истребителями являются лёгкость и удобство управления и обслуживания в сочетании с хорошими лётными качествами, а также простота изготовления».
Однако реальные факты говорят об ином. В 1975 году вьетнамские коммунисты победоносно завершили многолетнюю войну с «колонизаторами и их марионетками». Победителям досталось огромное количество трофеев, среди которых было немало боевых самолётов американского производства. Несколько машин вьетнамцы передали своему главному союзнику и поставщику оружия — Советскому Союзу.