Первоначальная задержка в значительной мере определялась сложностью и новизной поставленных задач. Помимо применения новых ракет К-23 и радиолокатора «Сапфир-23И» в сравнении с МиГ-21 предусматривалось увеличить на 17–25 % максимальную скорость и дальность полета самолета. С учетом угрозы массового применения ядерного оружия неприемлемой представлялась и сложившаяся с переходом на реактивную авиацию практика базирования на стационарных аэродромах с многокилометровыми бетонированными взлетно-посадочными полосами. Для нового МиГа предполагалось сокращение взлетно-посадочной дистанции до 600–800 м с возможностью обеспечения еще меньшей величины — 200–300 м — за счет применения на самолете дополнительных подъемных двигателей.
Последнее требование привело к необходимости существенного пересмотра технического облика МиГ-23. Соответствующая корректировка требований к самолету была отражена в постановлении от 30 апреля 1965 г., предусматривающем переход от установленного еще на Е-8 двигателя Р-21 с тягой 7,5 т к комбинированной двигательной установке, которая должна была включать один основной двигатель Р-27 тягой 8,5 т и два подъемных РД-36-41 тягой по 2,5 т. Правительственный документ отодвигал срок завершения разработки на 1,5 года, что более или менее отвечало реальному положению дел в авиапромышленности. Прототип самолета № 23–01 с комбинированной двигательной установкой был готов в 1 966 г., а с 4 апреля следующего года начались его испытания, но к тому времени они уже носили характер факультативных исследований экспериментальной машины оригинальной схемы.
Тем временем залетал Р-111. Вскоре его представили на салоне в Ле-Бурже, что позволило микояновцам получить о нем достоверную информацию, необходимую для проектного анализа и конструкторских проработок варианта МиГ-23, выполненного по аналогичной схеме с крылом изменяемой геометрии. Ведь вариант с комбинированной двигательной установкой имел органический недостаток: взлетев с короткой полосы, в случае вполне вероятного отказа хотя бы одного из трех двигателей самолет уже не мог на нее сесть.
Срочно построенный вариант МиГ-23 с крылом изменяемой геометрии (№ 23–11) совершил свой первый полет всего на 2 месяца и неделю позже № 23–01. Не прошло и месяца, как оба варианта МиГ-23 приняли участие в воздушном параде в Домодедово — мероприятии, сроки и программа которого были определены еще в начале года и, вопреки последующим россказням политработников и сочинениям отдельных историков авиации, не имели никакого отношения к реакции партии и правительства на очередной арабский погром, учиненный израильтянами за шесть дней в начале июня.
На данном этапе конструкторы, рабочие и летчики оказались проворнее организаторов: очередное постановление от 17 ноября 1967 г., определившее требования к самолету в соответствии с его фактическим техническим обликом (истребитель с крылом изменяемой геометрии), было принято вдогонку реальному развитию событий, после того как первый прототип с таким крылом (23–11) уже совершил около полусотни полетов, а вторая машина была почти подготовлена к первому вылету.
Основные этапы непростого процесса разработки МиГ-23 нашли отражение и в ходе создания его ракетного вооружения. Как уже отмечалось, специально для МиГ-23 готовилось и управляемое вооружение класса «воздух-воздух» — ракеты К-23, создание которых поручили коллективу завода № 134. Руководил проектированием заместитель главного конструктора В.А. Пустовойтов. Следует отметить, что предварительные проработки по ракете под наименованием К-23 велись еще в 1961 г. параллельно с подготовкой самолета Е-8.
Первоначально заданные постановлением 1963 г. значения основных характеристик ракеты, в частности, максимальная дальность 16–18 км, допустимое превышение цели до 4 км и вес ракеты 150 кг, определились исходя из возможности размещения на МиГ-23 до четырех новых ракет, с оглядкой на показатели ракет «Сперроу», являвшихся основным вооружением «Фантома».
Однако технический облик нового советского «изделия» существенно отличался от американского аналога — выполненной по схеме с поворотным крылом ракеты с полуактивной радиолокационной ГСН. Разработку К-23 предусматривалось вести применительно к двум типам ГСН — радиолокационной и комбинированной (теплорадиолокационной). Последний вариант должен был обеспечить высокую помехоустойчивость и возможность применения на малых высотах — 200 м против 1000 м у «радийного» варианта, но отличался большой сложностью как в проектировании, так и в отработке. Поэтому для К-23 с комбинированной ГСН допускалось снижение максимальной дальности пуска на 2 км, а ее представление на совместные испытания предусматривалось в более поздние сроки — в середине 1966 г.
Создание радиолокационной ГСН и радиоканала для комбинированной ГСН поручалось НИИ-339, который разрабатывал также и бортовую РЛС «Сапфир-23» для МиГ-23. Главным конструктором РЛС «Сапфир-23» определили Г.М. Кунявского, ГСН «Топаз» (ГСН-23) — Е.Н. Геништу, заместителем главного конструктора ГСН — В.В. Чуброва.
Головным разработчиком комбинированной ГСН и ее теплового канала назначили ЦКБ-589, радиоканала — НИИ-339. В ходе проектирования выявилась чрезмерная сложность комбинированной ГСН. В те же годы аналогичная ГСН разрабатывалась и для ракет семейства К-13. На замедлении работ в этом направлении сказалась и болезнь основного его идеолога М.И. Штейнера, получившего ранний инфаркт. Еще ранее для подстраховки ЦКБ-589 поручили подготовить и традиционную тепловую ГСН.