В 1969 г московский завод № 30 построил первые 9 серийных МиГ-2Ш. Выпуск этой модификации продолжался до 1971 г. За это время на истребитель стали устанавливать перископ ТС-27АМШ. МиГ-21М е нескольких незначительно отличавшихся между собой вариантах поставляли в Билгарию, ГДР, Египет, Польшу, Сирию. Румынию. ЧССР и Югославию Вариант для стран Варшавского договора получил заводской шифр «изделие 96А». его также иногда называли МиГ-21М вариант «А», Лицензию на выпуск самолета приобрела Индия, и первый экземпляр МиГ-21М индийского производства был передан ВВС этой страны 14 февраля 1973 г.
Еще при разработке МиГ-21С была предусмотрена установка на нем нового, более мощного (тяга на максимальном режиме – 4070 кгс, на форсаже – 6490 кгс) двигателя Р-13-300. обладавшего к тому же увеличенным запасом газодинамической устойчивости и широким диапазоном режимов форсажа с плавным изменением тяги Однако оь появился когда самолет уже строился серийно. К этому моменту выяснилось что размещение пушки в фюзеляже МиГ-21М является удачным решением, которое можно применить и на самолете для советских ВВС. Эта идея плюс новый двигатель легли в основу нового варианта «двадцать первого», который получил обозначение МиГ-21СМ Кроме того, у самолета существенно изменили состав оборудования и номенклатуру вооружения Локатор РП-22 был сопряжен с прицелом АСП-ПФД. специально модернизированным для ведения ближнего воздушного боя, а в кабине появились зеркала заднего обзора. На четырех узлах в различных сочетаниях могли подвешиваться ракеты Р-ЗС, Р-ЗР блоки УБ-16-57УМ или УБ-32, бомбы (их калибр был ограничен 100 кг) и зажигательные баки, На внутренних пилонах допускалась установка многозамковых балок для подвески бомб.
МиГ-21СМ стал одним из самых массовых вариантов "Двадцать первого" в советских ВВС и заслужил репутацию одного из лучших в мире легких истребителей. В 1969 г. он сменил МиГ – 21С на стапелях завода №21, где выпускался под шифрами "изделие 95М" и "изделие 15" по 1974 г включительно. в НАТО эта модификация получила обозначение Fishbed-О
В 1975 г. на одном из серийных МиГ-21СМ установили крыло с модифицированным профилем, заменив скругленный носок передней кромки на острый. Испытания показали, что таким образом можно значительно улучшить отдельные характеристики самолета, однако внедрять в серийное производство новое крыло по ряду причин не стали.
МиГ-21СМ выпускался только для ВВС СССР Однако со временем все усовершенствования, предназначенные для советских истребителей, внедрялись и на самолетах, строившихся для дружественных стран Так, экспортный вариант с двигателем Р-13-300 и РЛС РП-22 получил обозначение МиГ-21МФ (Ф – «форсированный-) и шифр «изделие 96Ф». Максимальная масса его боевой нагрузки достигла 1300 кг. В состав вооружения вошли новые ракеты ближнего боя Р-60 и Р-60М. Самолет оснастили автопилотом ап-155, системой предупреждения об облучении "Сирена-ЗМ" и другим оборудованием, включая аппаратуру наведения »Лазурь-1. В кабине с самого начала выпуска устанавливали перископ.
МиГ 21МФ строился на заводе № 30 в Москве в 1970-1974 гг. и с 1975 г. – в Горьком Его вариант, производимый по лицензии на заводе HAL в Индии, получил местный шифр -тип 88 .
С каждой новой модификацией взлетная масса МиГ-21 все больше увеличивалась, а маневренность ухудшалась Среди командования советских ВВС возникла идея, что для маневренного воздушного боя бортовая РЛС не нужна и, заменив ее обычным дальномером, можно значительно улучшить маневренные характеристики самолета. С этой целью в 1969 г. один серийный самолет оснастили опытным форсированным двигателем Р-13Ф2-300 а вместо локатора установили радиодальномер «Квант». Вооружение опытного самолета, получившего обозначение МиГ-21ДФ кроме встроенной пушки ГШ-23Л. составляли ракеты класса «воздух-воздух» с тепловой ГСН, НАР и бомбы общей массой до 2 т. Опытный истребитель прошел испытания в ГК НИИ ВВС (военные его упрощенно называли МиГ-21Д т. е. с «дальномером) Маневренность самолета в ближнем бою действительно улучшилась, но в серии эту по сути ущербную версию строить не стали, как не стали и дорабатывать строевые машины. Также без последствий завершились испытания опытного МиГ-21СМФ отличавшегося от МиГ-21СМ двигателем Р-13Ф2-300.
Одним из серьезных недостатков всех вариантов истребителя МиГ-21 была недостаточная дальность полета. После появления модификаций, в которых для размещения топлива использовался расширенный и удлиненный гаргрот. у конструкторов появился соблазн еще больше увеличить обьем этою бака. Соответствующее решение на уровне правительства было принято в феврале 1971 г На очередной экспортной модификации двадцать первого МиГ-21МТ (МТ означал вариант М/МФ с дополнительным «топливом»), оснащенной более мощным двигателем Р-13Ф-300, емкость накладного бака увеличили до 900 л но затем снизили до 600 л, т.к. большой гаргрот слишком затенял вертикальное оперение, значительно снижая запас путевой устойчивости и ухудшая маневренность. Таким образом, общий запас -внутреннего- топлива достиг 3250 л. На заводе № 30 в 19/1 г построили 15 экземпляров МиГ-21МТ (заводской шифр -изделие 96Т ) Самолеты, однако, за рубеж поставлены не были. Три таких самолета с бортовыми номерами 11, 14 и 15 внешне идентичных МиГ-21СМТ (см. далее), можно увидеть на учебной стоянке в подмосковном Новое -Ледово.
