W 1968 pojawiła się znacznie zmodernizowana wersja samolotu Mikojan MiG-21 S oznaczona jako Mikojan MiG-21 SM (typ 15) (Je-7SM) z nowym silnikiem R-13-300 (3990/6360 daN), zabudowanym na stałe pod kadłubem działkiem GSz-23Ł, udźwigiem uzbrojenia zwiększonym do 1300 kg. Wprowadzone zmiany wymusiły zmniejszenie pojemności instalacji paliwowej, co zrekompensowano powiększeniem zbiornika dodatkowego pod kadłubem. Samolot otrzymał nowocześniejsze wyposażenie radioelektroniczne oraz zasobnik walki radioelektronicznej. Dzięki silnikowi R-13-300 prędkość max przy ziemi wzrosła z 1200 do 1300 km/h. MiG-21 SM był produkowany w Gorki w latach 1968-1974 tylko na potrzeby własne. Prawdopodobnie pierwsze serie MiG-21 SM (typ 15) były wyposażone w silnik R-11F2S-300 i nosiły oznaczenie MiG-21 SM (typ 95M). W trakcie produkcji samolot otrzymał wzmocniony silnik R-13-300 (4010/6478 daN) oraz przyspieszacze SPRD-99U.

Na bazie MiG-21 SM opracowano zubożoną odmianę eksportową MiG-21 M (typ 96) (Je-7M), która otrzymała silnik R-11F2S-300, R-802W, ASP-PF-21 oraz celownik radiolokacyjny RP-21 MA z kpr RS-2US (oraz K-13). Nieliczne MiG-21 M dla NRD w wariancie rozpoznawczym otrzymały aparaty fotograficzne A-39 i urządzenie SPO-3. MiG-21 M był produkowany w Moskwie w latach 1968-1971. W 1971 r. licencję przekazano Indiom. W trakcie produkcji samolot otrzymał silnik R-11F2SK-300 oraz celownik optyczny ASP PFD-21.

Na bazie MiG-21 M powstała następna wersja eksportowa MiG-21 MF (typ 96F), która otrzymała silnik R-13-300, celownik radiolokacyjny RP-22S z kpr R-3R i radiostację R-832M. W praktyce wiele państw zakupiło MiG-21 MF w wariancie zubożonym MiG-21 MF (typ 96A) z silnikiem R-11F2SK-300, radiostacją R-802W lub R-832M i celownikiem radiolokacyjnym RP-21MA z kpr RS-2US. MiG-21 MF z RP-21MA mogły przenosić na wewnętrznych belkach podskrzydłowych kpr powietrze-ziemia Ch-66. MiG-21 MF był produkowany w Moskwie w latach 1970-1974 i w Gorki w 1975.

Istniała także niewielka seria MiG-21MF z silnikiem R-13-300 i wyposażeniem kabiny jak w MiG-21bis, zaliczana do grupy nosicieli broni jądrowej. Produkowane były przez zakłady w Górki.

Wersja MiG-21 MT (typ 96T) (Je-7MT) to MiG-21 M z silnikiem R-13F-300, stacją ostrzegawczą SPO-3, stacją radiolokacyjną RP-22S z kpr R-3R i ze znacznie zwiększoną instalacją paliwową. Całe dodatkowe paliwo umieszczone zostało w powiększonym grzbiecie biegnącym od kabiny pilota, aż do nasady steru kierunku. Wersja ta przeznaczona była do działań szturmowych na małych wysokościach, w tym wykonywania uderzeń jądrowych. Zasięg w stosunku do poprzednich wersji wzrósł o 200-250 km, ale charakterystyki lotne uległy pogorszeniu. Ostatecznie w Moskwie w 1971 r. wyprodukowano tylko 15 egz. MiG-21 MT, które nigdy nic były eksportowane.

Nowa instalacja paliwowa była równolegle przeznaczona dla modyfikacji MiG-21 SM- samolotu MiG-21 SMT (typ 50). Był on produkowany w Gorki w latach 1971-1972 na potrzeby własne. W kolejnych latach wyprodukowane już maszyny przerobiono doprowadzając instalację paliwową z powrotem do standardu MiG-21 SM. Nieoficjalnie były one nazywane MiG-21 SMB.

W ZSRR rolę nosiciela broni jądrowej mogły pełnić MiG-21SM i MiG-21SMT. Podstawowy wariant podwieszenia obejmował jedną bombę pod kadłubem i dwie rakiety R-3S na wewnętrznych belkach podskrzydłowych.

Na przełomie lat 1960/1970-tych dla już wyprodukowanych MiG-21 opracowano liczne zestawy modernizacyjne:
- MiG-21 S otrzymał standardowo silnik R-13-300 oraz uzbrojenie na wszystkich czterech belkach pod-skrzydłowych,
- MiG-21 PFM wyposażono w silnik R13-300, gondolę GP-9 z działkiem GSz-23Ł kal. 23 mm i kpr powietrze-ziemia Ch-66,
- MiG-21 PF i MiG-21 PFS- wyposażono w silnik R-11F2SK-300 (przy braku SPS upusty były zaślepione) i gondolę GP-9 z działkiem GSz-23Ł kal. 23 mm.
Wszystkie wersje od MiG-21 PF mogły być dostosowane do zabierania zasobnika walki radioelektronicznej SM, przenosić zbiornik dodatkowy 800 dm³ i być eksploatowane w wariancie przeciążonym: 8 bomb 100 kg i zbiornik 800 dm³, a od MiG-21 PFM- 2 bomby 500 kg i zbiornik 490 dm³.

Wersje MiG-21 SM (typ 15), MiG-21 M (typ 96), MiG-21 MF (typ 96F), MiG-21 MT (typ 96T) i MiG-21 SMT (typ 50) stworzyły III generację MiG-21.

Dalszym rozwojem konstrukcji był samolot Mikojan MiG-21 bis.

Użytkownicy.

W Polsce.

W dniu 30.12.1969 r. na stan 41 plm przyjęto 6 pierwszych MiG-21 M. 29.01.1970 r. pułk otrzymał kolejnych 11 egz., a w lutym i marcu dalsze 7. Od 2.03.1970 r. 12 egz. MiG-21 M rozpoczęło służbę w 9 plm. W 9 plm w Debrznie latały do chwili rozwiązania pułku w 1988 r., kiedy to samoloty przekazano do 2 plm. W Goleniowie MiG-21 M służyły także do chwili rozwiązania jednostki. We wrześniu 1993 r. maszyny przekazano do 1, 10 i 41 plm.

W końcu 1972 r. do Polski sprowadzono pierwsze MiG-21 MF (typ 96A). 11.12.1972 r. na stan 34 plm przyjęto 9 egz., w lutym i marcu następnego roku 15, a w sierpniu kolejnych 6. 11.08.1973 r. pierwsze 10 MiG-21 MF otrzymał 41 plm, a w maju i wrześniu maszyny te otrzymał 28 plm (Słupsk). Od lutego 1974 r. MiG-21 MF otrzymywał 26 plm. Ogółem do grudnia 1975 r. sprowadzono 120 egz. MiG-21 MF. Pełniły one służbę w 28 i 34 plm do 1980 r., w 26 plm do 1981 r., w 9 plm do 1988 r., w 62 plm od końca 1989 r. do lipca 1991 r., w 2 plm od 1978 r. do 1993 r. W 1995 r. MiG-21 MF znajdowały się na wyposażeniu 10 plm, 11 plm (od 1977) i 41 plm.

Razem z MiG-21 MF sprowadzono 20 szkolno-bojowe MiG-21 UM. Pierwszy samolot trafił 26.07.1971 r. do 41 plm, tam też dostarczono 3 kolejne- 2 we wrześniu i 1 w styczniu 1972 r. W kolejnych latach MiG-21 UM otrzymały: 32 plrt (Sochaczew), 9 plm, 26 plm, 28 plm i 34 plm. Ostatni MiG-21 UM z tej partii trafił 26.10.1975 r. do 41 plm. Kolejne samoloty tego typu, w liczbie 34, zostały sprowadzone do Polski w 1980 r. wraz z bojowymi MiG-21 bis. 4 MiG-21 UM rozpoczęły służbę 18.01.1980 r. w 34 plm. Ostatnie 10 egz. wpisano na stan 11 plm 5.05.1981 r. W kolejnych latach MiG-21 UM wielokrotnie zmieniały właścicieli, w 1995 r. znajdowały się we wszystkich jednostkach posiadających bojowe wersje MiG-21.

W 1998 r. Wietnam był zainteresowany odkupieniem od Polski 120 wyeksploatowanych samolotów myśliwskich i szkolno-treningowych MiG-21M, MiG-21MF, MiG-21UM i MiG-21US.

Z końcem 2003 r. zostały wycofane z eksploatacji w lotnictwie polskim ostatnie samoloty Mikojan MiG-21. Uroczyste zakończenie eksploatacji MiGów-21 w Polsce miało miejsce 19.12.2003 r. na lotnisku 22. Bazy Lotniczej w Malborku, gdzie stacjonuje 41. elt. Tego dnia został wykonany ostatni lot szkolny na samolocie MiG-21UM.

Konstrukcja MiG-21 SM (MiG-21 MF):
Jednomiejscowy średniopłat o konstrukcji metalowej.
Skrzydła trójkątne z obciętymi końcami mają kąt skosu 57°. Szkielet nośny skrzydła składa się z dźwigara, belki głównej, podłużnicy przedniej i tylnej oraz układu żeberek i podłużniczek. Pokrycie metalowe. Na górnej powierzchni skrzydła umieszczono niewielką prowadnicę aerodynamiczną oraz przerywacz polepszający skuteczność lotki. Na krawędzi spływu skrzydeł znajdują się lotki i klapy z nadmuchem (tzw. system SPS).
Kadłub o konstrukcji połskorupowej, przekroje poprzeczne eliptyczne, z uwzględnieniem przy konstruowaniu reguły pól. Kabina zakryta, hermetyzowana, wyposażona w fotel katapultowany.
Usterzenie pionowe stanowi statecznik i ster kierunku. Kąt skosu statecznika pionowego równy jest 60° wzdłuż krawędzi natarcia. Płytowe usterzenie poziome ma skos 55°. U dołu tylnej części kadłuba znajduje się grzebień ustateczniający.
Podwozie trójkołowe z kołem przednim, chowane w locie.

Uzbrojenie:
- MiG-21 SM (typ 15) (MiG-21 MF)- 1 stałe działko GSz-23Ł kal. 23 mm zabudowane pod kadłubem. Uzbrojenie podwieszane na 4 belkach podskrzydłowych o masie do 1300 kg. Możliwe jest podwieszenie kierowanych pocisków rakietowych powietrze-powietrze naprowadzane radiolokacyjnie RS-2U oraz kpr na podczerwień R-3S (K-13), zasobników UB-16-57U, z 16 niekierowanymi pociskami rakietowymi S-5 kal. 57 mm, bomb o masie do 500 kg, ciężkich niekierowanych pocisków rakietowych S-24 lub pojemników z mieszaniną zapalającą,
W wariancie przeciążonym samolot mógł przenosić 2 bomby 500 kg i zbiornik 490 dm³ lub 8 bomb 100 kg i zbiornik 800 dm³,
- MiG-21 M (typ 96)- 1 stałe działko GSz-23Ł kal. 23 mm zabudowane pod kadłubem, kierowane pociski rakietowe klasy powietrze-powietrze RS-2US i K-13.

Wyposażenie:
- MiG-21 SM (typ 15) (MiG-21 MF)- stacja radiolokacyjna RP-21M Sapfir, optyczny celownik strzelecki ASP-PF-21, pilot automatyczny AP-155, radiostacja R-832M, automatyczny radiokompas ARK-10, radiowysokościomierz małych wysokości RW-UM, samolotowe urządzenie odpowiadająco-zapytające Chrom-Nikiel, sygnalizator przelotu nad radiolatarniami prowadzącymi MRP-56P, stacja ostrzegawcza SPO-10, stacja aktywnej odpowiedzi SOD-57M, urządzenie ostrzegawcze przed opromieniowaniem samolotu przez stacje radiolokacyjne Syrena-3M, zasobnik walki radioelektronicznej SM ze stacją zakłóceń aktywnych SPS-141Je i wyrzutniami ASO-2I z nabojami PRP-26 i pułapkami termicznymi PPI-26. Za wnęką przedniego podwozia mógł być zabudowany aparat fotograficzny A-39,
Instalacje: hydrauliczna, pneumatyczna, elektryczna, przeciwoblodzeniowa, tlenowa, wentylacyjna, przeciwprzeciążeniowa, regulacji temperatury w kabinie, przeciwpożarowa,
- MiG-21 M (typ 96)- radiostacja R-802W, celownik optyczny ASP-PF-21 (później ASP PFD-21), celownik radiolokacyjny RP-21 MA z kpr RS-2US (oraz K-13).W wariancie rozpoznawczym otrzymały aparaty fotograficzne A-39 i urządzenie ostrzegawcze SPO-3, które informowało o opromieniowaniu maszyny przez obcą stację radiolokacyjną.

Silnik- turboodrzutowy:
- MiG-21 SM (typ 15)- R-13-300 o ciągu bez dopalania 3990 daN i z dopalaniem 6360 daN, później stosowano ulepszony silnik R-13-300 o ciągu bez dopalania 4010 daN i z dopalaniem 6478 daN. Dodatkowo stosowano dwa przyśpieszacze rakietowe SPRD-99U, odrzucane po starcie,
- MiG-21 M (typ 96)- R-11F2S-300 o ciągu bez dopalania 3820 daN i z dopalaniem 6050 daN. Później montowano silnik R-11F2SK-300.

Dane techniczne MiG-21 MF (wg [3]):
Rozpiętość- 7,154 m, długość- 13,58 m, wysokość- 4,125 m.
Masa własna- 5350 kg, masa startowa normalna- 8200 kg, masa startowa max- 9320 kg.
Prędkość max- 2175 km/h, prędkość lądowania- 270 km/h, pułap praktyczny- 19 000 m, zasięg bez zbiorników dodatkowych- 1400 km, zasięg ze zbiornikami dodatkowymi- 1850 km, czas lotu bez zbiorników dodatkowych- 1 h 54'.

Inne wersje:
Mikojan MiG-21 F/F-13 (Je-6)
Mikojan MiG-21PF/PFM/R/S/U/US
Mikojan MiG-21bis
Mikojan MiG-21 Modernizacje
Mikojan MiG-21 Użytkownicy