各种改型Production variants
米格-21早期型号
米格-21的最初设计思想是构建简单、轻型战斗机，为更彻底地追求其性能，该设计理念将舍弃在精密性、耐久性和火力等方面的考虑。米格-21生产型是基于对一系列原型机的改进而得到的。一些原型机采用的大后掠翼设计，其他的则使用三角翼平面形状并最终被采纳。预生产的米格-21F型(亦称Ye-6T型或72号机)战斗机在1959年开始有限地服役，并被北约航空标准协调委员会(ASCC/NATO)称为“鱼窝-B",但是第一个真正全面投入生产的型号是米格-21F-13,即“鱼窝-C”,或称74号机。米格-21初步展示作战能力是在1963年1月，驻于敖德萨港的第28联队，而第一批出口战机销往了芬兰。首批114架米格-21F-13型战机具有一个窄弦垂直尾翼，但其机载武器都从两个NR-30航炮减少到一个，在右舷侧，翼下挂架可挂载2枚AA-2“环礁”红外制导空空导弹或挂火箭发射器。其油箱容量从602美制加仑(2280升)提高到了674美制加仑(2550升)。中国仿制了米格-21F-13型战机，即为沈阳歼-7型。
早期装备雷达的米格-21
米格-21P“鱼窝-D”型完全去除了机炮。其进气口中央的可调节锥体内安置了一个TsD-30T R1L型“自旋扫描”雷达。米格-21P还修改了座舱盖和背脊，使其气泡形座舱盖后部长长的背脊一直延伸到垂尾。该机型机载燃料量也提高到了726美制加仑(2750升)。米格-21P之后出现的是装备了R11F2-300发动机的米格-21PF截击机(亦称76号机),该改进型还将飞机的空速管移至机头进气口唇部，且装配了改良的RP-21“蓝宝石”(Sapfir)雷达。北约赋予这些飞机的代号名称为“鱼窝-E”。米格-21FL的外观和后期的米格-21PF一致，但是由于其主要用于出口外销，米格-21FL装备的是功能稍逊的R-2L雷达和原版发动机。经特许授权，印度生产了接近200架。94号改进型、米格-21PFS和米格-21PFM“鱼窝-F”都采用了两片式座舱盖和固定式前风挡，加装了附面层吹除系统和一个十字槽的制动器，此外还改装了R-11FS-300新型发动机和RP-21M雷达。这几型飞机都可以发射半主动雷达制导RS-2US(K-5M)空空导弹。
第二代米格-21战机
后来的米格-21战机都装备了更加重型的武器和越来越精密的航空电子设备。所有机型都改装了R-11F2S-300型或者R-13-300型发动机，增加了附面层吹除系统，且将空速管偏置到中心线右侧，另外，也采用了两片式座舱盖和宽翼舷垂直
尾翼。这一代战机第一个面世的是在米格-21PF的基础上改进而得的米格-21R侦察机(亦称94R号机),但是米格-21R加宽了背部整流罩。米格-21S(95号机)是歼击机型，其具有一个新型雷达和机腹航炮吊舱。紧随其后研制而成的是米格-21SM(15号机),该改型还装备了新型战斗瞄准具，并在飞机腹下增装了一门Gsh-23型23毫米双管航炮。米格-21M(96号机)是SM型的外销型，其也被特许在印度生产。米格-21MF“鱼窝-J”(96F号机)是专为前苏联空军使用的米格-21M衍生型，其机翼可挂载4枚空对空导弹。
米格-21bis
第三代米格-21bis型战机是最先进、性能最好的“鱼窝”系列生产改型，尽管按现在的标准来看，该型飞机缺乏超视距(BVR)导弹攻击能力，雷达探测距离有限，低速操作性能一般，且持久力差，这些不足点都限制了它的实用性。米
格-21bis的第一个型号被北约航空标准协调委员会赋予代号“鱼窝-L”,并于1972年2月开始正式服役。之后的一个生产型战机被称为“鱼窝-L”,该型在进气道下安装了“Swift Rod”ILS天线，并改进了航空电子设备。通过改造航空电子设备和机载武器系统，米格-21bis被改进成一款供前苏联前线航空部队所使用的多用途战斗机，其具有更好的近距离作战的能力，并能挂载新型R-60(北约编号AA-8“蛀牙”)空空导弹。该型的优化改造使其能适应在低空区域与更敏捷的敌机作战，同时也增强了对地面作战能力。该机型能携带四枚UV-16-57火箭发射器，或者四枚9.5英寸(240毫米)火箭炮，或者两枚1102磅(500千克)和两枚551磅(250千克)炸弹。米格-21bis改装了更先进的“蓝宝石”Sapfir-21雷达和15653磅(69.65千牛)的图曼斯基R-25-300型发动机，且完全重新设计了背鳍结构，这使得其在外形上与大多数第二代“鱼窝”战机并没有明显区别，却能装载之前两倍的油量。1980—1987年，印度获特许生产了“鱼窝-N”战机。米格-21bis的另一个改型是针对核武器打击进行了优化。米格-21bis的侦察机型在前苏联和俄罗斯一直服役到20世纪90年代。在其他地方，仍然有米格-21bis战机继续服役。
米格-21U和米格21-US
由于具有双座教练机机型的米格-17“壁画”和米格-19“农夫”均已不再生产，很快人们便明显地意识到，亚音速的米格-15UTI教练机不适合用来训练即将驾驶2马赫的米格-21战机的飞行员。于是米高扬设计局便基于米格-21F-13“鱼窝-C”型研制了一个双座教练机。教练机去除了武器装备和雷达，但是仍然预备了一个机腹航炮挂架和两个翼下挂架。此外，前机身下方还安装了一个单片式减速板，空速管也被移至机头上部。教练机在主驾驶舱后面加装了一个教练舱，且每一座舱都有独立的向右开启的舱盖。机载燃油量则减少至620美制加仑(2350升)。新型训练机的首次试飞，即Ye-6U,是在1960年10月17日，随后便被投入批量生产并正式命名米格-21U(66号机)。早期生产的教练机都保有原始的窄舷垂尾和腹鳍后部的制动滑槽。米格-21U基础型的北约代号为“蒙古人-A”,并且在1964—1968年在劳动旗帜工厂(Znamya Truda)进行生产。从一开始，性能更好的米格-21US"蒙古人-B"(68号机)加大了垂尾面积，以适应后期亦加大了垂尾面积的米格-21战斗机型。
该型教练机于1966—1970年在第比利斯飞机厂生产，它改进了弹射座椅，提高了机背载油量到647美制加仑(2450升),此外还采用了一个伸缩式探测镜和附面层吹除系统。米格-21UM(69号机)更新了仪器装备、自动驾驶仪和航空电子设备(以适应米格-21R和随后的单座作战型),并且在前机身右舷侧安置了一个迎角传感器。从1971年起该型机由第比利斯飞机厂生产。米格-21训练机曾为绝大多数的“鱼窝”单座战机驾驶员所使用，主要作为转型训练机或延续培训训练机。然而，在前苏联和印度，双座米格-21教练机被专门用作高级训练机，来帮助新飞行员适应超音速飞行的特殊挑战。
米格-21升级型
MiG-21upgrades
罗马尼亚的航空之星公司(Aerostar )和以色列合作提出的一套较低成本的米格-21升级方案，为老化的“鱼窝”战机的现代化改造提供了有效的解决办法。以色列是较早开展飞机升级计划的国家之一，因为武器禁运政策迫使该国实现武器的自给自足。以色列航空工业公司为以色列的战机研制整体结构、航空电子设备、武器系统和驾驶舱升级包，并向已经在以色列服役的战机销售升级套件和服务。很快，公司便发现其里程碑式的F-4升级方案可以作为米格-21战机现代化改造的基础。以色列航空工业公司以“幼狮”系列和F-4E -2000型为基础来制定米格-21-2000升级套件，包括一个美军标MIL-STD-1553B数据总线、整体式环形风挡、马丁·贝克弹射座椅、广角抬头显示器(HUD)、现代化的半玻璃化座舱和HOTAS管理系统。以色列航空工业公司还提供改进现有的“蓝宝石”雷达的方案，或者安装新型的埃尔塔(Elta)公司出产的EL/M-2032多模态脉冲多普勒雷达。但是以色列航空工业公司的第一个米格-21升级协议，是为柬埔寨的8架米格-21战机制定的一套更为节约的现代化改造方案，该方案并没有增加新系统就恢复了这些飞机的适航性。但是其获得更为丰厚的罗马尼亚米格-21升级合同的希望却破灭了。
当罗马尼亚敲定了对于110架米格-21型战机的升级计划时，以色列的埃尔比特系统公司(Elbit)最终得到了该合同。根据协议，埃尔比特公司将提供管理程序补充并整合航空电子设备，同时罗马尼亚航空之星(Aerostar)负责翻新飞机和安装新设备。
升级之后的罗马尼亚米格-21“枪骑兵”战机的特点是配备了MIL-STD-1553B标准航空电子系统、完整的HOTAS管理系统和多功能显示器、新型抬头显示器，此外还预置了瞄准头盔显示器(DASH)、现代化导航系统、雷达告警接收机(RWR)以及自动防御系统。其中75架对地攻击型(A型)和10架教练型(B型)飞机只安装以色列埃尔塔公司生产的雷达测距仪，而25架空战型(C型)飞机安装了埃尔塔公司的EL/M-2032多模态脉冲多普勒雷达。“枪骑兵”原型机在1995年8月23日试飞成功，这比原计划提前了两个月，并且现在已经重新进入罗马尼亚空军服役。如今几个飞行中队全面正常运作，并使用源自西方或前苏联的武器。
罗马尼亚的"枪骑兵"战机全部由米格-21MF和米格-21UM/US型机身改造而得，但是很快罗马尼亚军方就决定对米格-21bis型(在罗马尼亚之外被广泛使用)也进行同样的升级改造。于是以色列埃尔比特公司和罗马尼亚航空之星公司改造了一个新进捕获的米格-21bis作为原型机“枪骑兵I”号，其在1998年10月进行了首次飞行。
克罗地亚的升级方案
“枪骑兵Ш”号或许会作为克罗地亚米格-21bis战斗机升级计划的原型。这些飞机是国际武器禁运期间购入作为过渡装备使用的。由于通过翻新老化的二手F-16战机来替代这些米格-21bis的希望逐渐变得暗淡，相反地，克罗地亚在2002年与罗马尼亚航空之星公司签订协议，希望能够对这些米格-21bis战机进行升级和现代化改造。
米格-21的原制造商很晚才加入升级市场。俄罗斯的设计局和工厂并不善于翻新或修改旧飞机，相反他们更喜欢制造新飞机，然而俄罗斯战机，包括其最新型战机的主要弱点是驾驶舱人机工效差，显示器水平落后，缺乏数据处理速率和能力，火力控制系统的软件设计不足，这些都恰恰是米格-21型战机亟须改进的领域。在此情况下，西方的一些公司赢得了更多的信誉来作为升级计划的系统集成商，
当俄罗斯的米格航空集团意识到外国公司通过升级米格-21战机获取巨大利润时，米格设计局于是联合了下哥罗德“索科尔”(Sokol)飞机制造厂组成项目组来研制米格-21-93升级型。“索科尔”GAZ21飞机制造厂曾出产了绝大多数的米格-21型飞机，因此这个俄罗斯项目团队在基础知识方面具有无与伦比的优越性，包括飞机结构、空气动力学和系统，以及建造新部件或组件所需的夹具和工具。
米格-21-93的特色是装备了“标枪(又译“长矛”，KOPYO)多功能大功率雷达、新型整体式风挡、头盔瞄准系统、现代化座舱、先进武器挂架(包括“发射后不管”超视距空空导弹)和加强的防御系统。然而不久便了解到，有一些用户抵制俄罗斯的电子设备，尤其是在印度，于是该公司开始提供一些西方的航空电子系统选项。
印度是当今世界上剩余的米格-21战机最大的用户，其一共获得过830多架该型飞机(其中580架是本土组装或制造的)。尽管一些早期型号的米格-21战机已被新型飞机所替换，大量的后期改型例如米格-21M、MF和bis(改良型)仍然活跃在各国空军中。1994年5月3日，印度和米高扬设计局以及“索科尔”飞机制造厂
签署了一份价值4.28亿美元的合约，米高扬和索科尔负责将100架米格-21bis型战机升级到米格-21-93标准型(最初指定的是米格-21I型)。在1996年3月，该合约又护大到升级125架印度空军米格-21bis机身，但是直到2002年，首批12架改造完成的飞机才可投人使用，而真正投人生产却是在原计划日期的几年之后。
印度方面要求配备一定的西方系统，包括MIL STD 1553架构、法国六分仪航电公司生产的“图腾”221G环形激光陀螺仪惯性导航系统、以色列出产的曳光弹投放器，以及其本土制造的主动电子干扰器、无线电通讯仪、无线电高度表、无线电罗盘和敌我识别系统应答器。米高扬设计局提供了多个可选发动机型号，包括了15657磅(69.65千牛)TJR-25-300型，其为米格-29型战机所采用的RD-33型发动机的一个衍生型号。
为印度空军改造的第一架米格-21-93战机在1998年10月3日试飞成功，紧接着第二架在1999年2月也完成首飞。双方于2000年12月14日交接了原型机，随后又交付了升级所需设备。印度斯坦航空有限公司(HAL)通过给印度空军现代化改造123架米格-21战机积累了宝贵的经验，而据报道，这家印度公司已经向老挝、埃及和叙利亚提供了他们自己的升级方案。
1998年，米格和莫斯科飞机联合生产企业(MiG-MAPO)调研了32支空军部队中服役的大概4000架米格-21和F-7战机，并选列出了18个潜在的升级套件客户，该企业不考虑飞机数少于18架的用户并且排除了印度、柬埔寨和罗马尼亚，因为这三个国家已经落实了战机升级计划。即从那时起，米高扬和索科尔公司为埃塞俄比亚提供了米格-21-93升级套件，并根据越南的改造需求专门制定了一套新的升级配置方案，即为米格-21-98型，该方案适用于老式的米格-21改型。该套配置方案包括加装了多功能彩色液晶显示器，并提出使用小巧型雷达的可选项。在20世纪80年代，西方战斗机飞行员可以安全地假定，他们所遇到的任何米格-21战机都只装备了最起码的火控雷达，它们缺少超视距武器装备，并完全依赖地面控制拦截雷达的指令。所以米格-21战机的这些弱点已经都被升级套件设法解决了，现在再考虑敌方的米格-21战机时，应将其当做一个真正的且有潜力的威胁。可以毫不夸张地说升级后的米格战机很可能比早一代的洛克希德·马丁公司的F-16“战隼”以及米高扬设计局的米格-29“支点”战机都更具威胁性。
Opher红外制导炸弹
埃尔比特(E1bit)公司的0pher终端制导系统常常被应用在500磅(227千克)的MK82型炸弹上。该型炸弹比较类似于“宝石路”2型激光制导炸弹，但是其采用了红外探测器导引头，而不是激光制导。它被研制成一款反装甲武器，不过它也能攻击一系列的静态或动态目标。该型炸弹灵敏的导引头能够区分已攻击目标(灼热的)和未攻击目标。其典型攻击范围是4.3英里(7千米)。导引头在大概3280英尺(1000米)的距离时获取目标。MK82型炸弹装备的是192磅(87千克)高爆弹头。
“怪蛇”3型
“怪蛇”3型是根据早期的“蜻蜓”1型和2型空对空导弹研制而成的，它是以色列在20世纪80年代和90年代间的基准型空空导弹。现在虽然被“怪蛇”4型所取代，但它仍是一款有效的武器。“怪蛇”3型有一个24磅(11千克)的高爆弹头，通过接触或者雷达近炸引信引爆。其高灵敏度红外探测器导引头可以接受雷达信号控制，并且最大离轴发射角可达30度。
米格-21“枪骑兵”A型
罗马尼亚的“枪骑兵”A战机目前主要集中在两个作战单位——驻巴克乌的第95大队(Grupul 95)和驻费泰什蒂的第86大队(Grupul 86)。这些飞机并没有各自飞行大队或中队的标记，但是一部分飞机上用白色大字写了称号，尤其是那些参加了“和平伙伴关系”(PfP)军事演习的战机。罗马尼亚航空之星公司计划升级的全部米格-21M/MF型战机都是1975年之后生产的，当然也包括那一型中最现代化的“全新制造”的米格-21。
米格-21型战机在大量空军力量集结的前线能够继续存在，已经证明了该型战机的设计理念是成功的，并且现在那些专注于“鱼窝”战机的忠实用户已经开始了对它的升级工作。俄罗斯生产的米高扬-格列维奇米格-21飞机总额为10158架。另外还有194架捷克生产的米格-21F-13飞机，印度斯坦航空有限公司(HAL)获特许生产574架米格-21战机，以及中国制造的超过2500架米格-21改型机，而且中国仍以低速率继续着该型飞机的生产。自1958年起，已经有超过13432架米格-21战机交付使用(比F-4“鬼怪I”生产记录的两倍还多)，共装备了50多个国家的空军。
尽管其战斗范围有限且只装备了最基本的武器系统，但米格-21在越南和中东的作战条件下取得了巨大的成功。米格-21轻下的体型使得它不易被目视或雷达发现，同时它又非常快速、灵活并且具备令人印象深刻的攻击性。此外，米格-21战机也很容易维护和操作。
在推倒柏林墙之前，大多数华约(WarsawPact)国家都配备了米格-23和米格-29型战机，这些飞机构成了他们前线部队最矛头的攻击力，但是仍有大量的米格-21后期改型继续在战略战斗机队中服役，以及承担侦察任务，这些飞机所占比重也很大。
上图:驻于斯利亚奇(sliac)的第313战斗机中队(斯洛伐克语:313.Stihaci Letka)操作米格-21MF战机来进行斯洛伐克的空中防御，其飞行员培训工作是由米格-21UM/US教练机担当的。这些飞机原先驻扎在马拉茨基(Malacky)的战斗机-轰炸机基地
因此数目比较多的米格-21战机持续服役到1990年年末。冷战结束以后，铁幕(the lron Curtain)两侧的国家都大量减少了空中力量部署，然而，很自然地那些较老式的飞机机型首当其冲地被削减，因为这些国家都围绕着他们最现代化的飞机机型重建空军部队到2004年时，米格-21战机已经开始从欧洲国家消失了。
芬兰和匈牙利已经完全废弃了该机型，而在其他地方，服役的米格-21战机数目也被急剧削减。阿尔巴尼亚有22架“成都”F-7A战机(这些中国制造的米格-21F-13是该国空军最现代的战机)，克罗地亚有大约32架各式各样的米格-21战机，捷克共和国有大约36架米格-21MF(12架被指派给北约，来代理退役的米格-23ML的战斗机职责)和20架米格-21UM，斯洛伐克有12架米格-21MF战机以及大约4架米格-21UM教练机有四个国家仍然保留了较大数量的米格-21战机。
波兰有多达130架米格-21战机(其中18架配给了海军航空兵部队)，包括米格-21M、米格-21MF、米格-21PFM和米格-21UM，然而这些飞机也在慢慢退出使用。
在保加利亚，米格-21机队稳定在36架米格-21bis、米格-21MFR(原米格-21MF，改进后能携带米格-21R的机身下侦察挂舱，以替代在1995年退役的后者)以及米格-21UM双座舱式教练机，而罗马尼亚的升级后的“枪骑兵”机型包括92架A型战斗轰炸机和战斗型“枪骑兵-B”以及14架双座舱“枪骑兵C”。
此外，米格-21还服役在阿尔及利亚、安哥拉、柬埔寨、刚果、古巴、埃及、埃塞俄比亚、几内亚、老挝、利比亚、马里、尼日利亚、朝鲜、叙利亚、越南、也门和赞比亚，以及一些较小的前苏联国家，并且印度还有大量的米格-21战机，在印度米格-21比其他任一机型装备的飞行中队都要多。中国产的米格-21飞机被认为曾在阿尔巴尼亚、孟加拉国、中国、埃及伊朗、伊拉克、缅甸、巴基斯坦、斯里兰卡、苏丹、坦桑尼亚、也门和津巴布韦的空军服役。
下图:驻富吉县(Phu Cat)的第920兵团空军学院内，未来的越南人民空军米格-21bis战机飞行员正驾驶米格-21UM“蒙古人-B”教练机进行训练。
曾经一度，最新型超级战斗机的口额花销似乎将迫使一些国家对他们的米格-21战机进行现代化改造，增加一些现代化的航空电子设备系统、传感器和武器装备。
然而，米格-21升级套件的潜在市场被彻底地过分夸大了。很多米格-21战机的用户都是第三世界国家，这些国家很可能根本承担不起升级飞机的经费，同时古老的米格-21战机对于那些决心现代化和西方化本国空军部队的国家来说显得很窘迫。其他的潜在的升级计划又受阻于国际武器禁运。由于冷战后的国防紧缩还在继续，一些新型飞机包括米格-29和早期型号的F-16战机都从原用户处退役，现在都可以以极低的费用获得，其他的用户则选择淘汰和更换战机，而不是升级拥有的米格-21战机。选择升级现有的米格-21战机可能会极具成本效益，而且罗马尼亚和印度已经开展了雄心勃勃的米格-21升级计划，并且这些工作都是分开进行的。
概括地讲，米格-21战机的升级工作相当的保守，并且只能提供飞机寿命的短期延长。埃及是第一个使用西方航空电子设备系统对其米格-21战机进行升级的国家，就在苏联解体之后。75~100架战机装配了新型的平视显示器、飞行数据计算机以及新型的电子对抗设备、雷达警报接收器、敌我识别系统和箔条/曳光诱饵弹投射器，此外在武器方面还装备了西方的导弹，包括法国马特拉飞机公司(MATRA)出产的R.550“魔术”空空导弹，以及AIM-9P-3和AIM-9L“响尾蛇导弹。
捷克共和国曾提出一个雄心勃勃的升级24架米格-21战机的计划，来提高其性能并且最大化其与沃多霍迪公司(Aero)所制L-159轻型攻击机的共通性，但是捷克很快显著缩小了该计划的范围，并且捷克的注意力开始转向购买新的(或二手的)西方战斗机。作为一个临时的过渡工具，米格-21被装配了一个新型的西方式(北约标准)敌我识别系统，一个GPS导航系统以及一个北约标准的无线电系统，在匈牙利，其空军老化的米格-21bis战斗机中有20架接受了一个类似的小幅升级，增加了西方的敌我识别系统装备来确保这些战机在长期升级计划完成之前能够保持可用性。在中国，其为中国人民解放军本土制造的米格-21衍生机型仍保留了原产的航空电子设备，但是大概200架外销型“成都”F-7M和F-7P安装了英国通用电气公司(GEC)的226型“空中巡逻兵”(Skyranger)I波段测距雷达，一个配置了西式雷达测高仪的956型平视显示仪/武器瞄准计算机(HUD/WAC)系统，以及飞行数据计算机和其他系统。这些飞机主要出口到了巴基斯坦，随后巴基斯坦又签约给其飞机改装意大利无线电设备加工厂(FIAR)的Grifo-L多模式I/J波段脉冲多普勒雷达。
那些更激进的、想要在新型的坚实的机头里安装AN/APG-66雷达的战机升级计划【计划与美国的格鲁曼航空航天公司(Grumman)合作开展】，在1989年之后被摒弃了。中国还开发了一款新型的箭形翼米格-21改型即歼-7E(外销型称为F-7MG)，以及一款设计了新式载雷达机头和下颌式进气的改型，即为歼-7FS。
还有很多潜在的提供米格-21升级套件的供应公司。保加利亚军工厂TEREM在米格-21战机的翻修、修理和现代化改造方面已经具有丰富的经验，并且其于1994年获得米高扬设计局授权可以将米格-21战机升级到米格-21-93标准型。凭借其高工程标准和低劳动成本的优点，TERME工厂被米高扬公司考虑作为其固有升级工作的理想合作伙伴，而且声称TERME是一个潜在的为叙利亚、朝鲜甚至伊拉克提供米格-21战机升级套件的供应商。
从20世纪90年代初，许多米格-21战机都成为博物馆里面的展览品、私人拥有的喷气式军用飞机甚至是无人靶机。俄罗斯空军已经把很多不同改型的米格战机转换为米格-21 Mishen 无人机配置，并且美国的特拉科(Tracor)公司已经生产了更进一步的米格-21无人机型。
