６０年代中，和苏霍伊，雅科夫列夫设计局一样，米格设计局也想用 在机身上加升力发动机的方式来改善起／降性能。他们搞了一种原型机来 验证这个想法，该机机体侧面看上去和米格２３一样但有三点不同：用三 角翼，机身中部有向下的小发动机，进气道入口处用半圆调节锥（和法国 的幻影机一样）而不是用竖板调节，该机代号米格２３－０１，６７年３ 月首飞。试飞的结果是令人失望的，西方给该机的别名叫faithless， 米高杨等人也确实对她丧失了信心，关键是那台小发动机只在起／降时有 用，在飞行时没用，它不但占据了机体内用来放燃油的空间也使得机身下 不能放挂架。最后此型被放弃了，苏霍伊设计局也停止了类似的苏１５改 型的发展，只有雅科夫列夫继续研制后来搞出了雅克３８舰载机，当然， 这是后话。
在停了三角翼＋升力发动机的原型机后，设计师们集中全力发展采用 变后掠翼的米格２３－１１原型机。当时从米格２１所用的发动机改进而 来的Ｒ－２７发动机已经做好，６７年４月１０日变后掠翼原型机首飞成 功（机翼设定在１６度后掠角）。在两天以后的第二次试飞中，试飞员就 成功地飞了所有的三种后掠角。试飞是如此的成功以至于试飞员在他的试 飞日志上大书：哇！从１６度角飞到７２度角！这是第一次！棒极了！根 据在试飞中发现的问题，重新设计了机翼（增大了机翼面积。），改良后 的原型机试飞９７次，极为成功。１９６８年１１月６日米高杨签发了试 飞总结报告，该机迅速通过国家鉴定，被批准大批量生产。
米格２３历经三个主要的发展阶段，也就有三种主要的改型：Ｓ，Ｍ ，ＭＬ。
Ｓ型即最初生产型，装了推力更大的Ｒ－２７Ｆ２Ｍ－３００（静推 力６９００公斤，加力推力１００００公斤）发动机，火控电脑，红外传 感器等。新的雷达当时还没做好，只好先装米格２１比斯上用的老货，这 样一来就只能挂近距半主动雷达制导或红外制导空空导弹了。其他武备有 内装２３毫米双管机炮。机身后部有四块减速板，垂尾根部有减速伞舱。 腹鳍很特别，是折叠式的。和原型机在外观上不同在于垂尾后移。此型仅 从１９６９年中到１９７０年底量产，共生产了５０架。在Ｓ型的基础上 发展了教练型，教练型不装雷达但仍有一定作战能力，除保留的机炮外可 挂４枚近程空空导弹。此型从７０年开始量产到７８年。
Ｍ型是主要的生产型，也是生产装备数目最多的米格２３改型。该型 改用了Ｒ－２３－３００（静推力８３００公斤，加力推力１２５００公 斤）发动机，头部重新设计以容纳新雷达，可挂装不同的半主动雷达／红 外制导的空空弹，典型外挂是机翼下的挂点挂中程空空导弹（共２枚）， 进气道下的２个挂点用复合挂架来挂４枚近距格斗导弹，机身下部中线挂 架挂一副油箱。当然也可挂不同的对地攻击武器，机内燃油总量４７００ 升同时可再外挂三个７９０升副油箱。此型的出口型叫ＭＦ或ＭＳ型，换 装了较老的雷达火控电子设备和较差的发动机。所有这三种改型都先后被 用于中东和阿富汗战争中。
１９７６年，米格２３的最后一个重要改型：ＭＬ型出厂。从外表上 看，她和前几型不同处只是垂尾面积减小，实际上内部几乎所有主要装备 都被更新了，整机性能提高不少。首先换装了新发动机，推力加大；换装 了新的自动飞行控制系统，雷达及火控系统全部是升级换代的新产品；去 掉了一个机身内的油箱，整机重量亦有所减轻。该型在１９７６到１９８１ 年量产。
在１９６９年，苏联空军要求设计局设计一种价格低廉，可大量生产 的强击机。并且要求她至少要有和法英联合设计的“美州豹”(Jaguar), 意大利菲亚特Ｇ－９１Ｙ以及美国Ｆ－５相等的攻击能力，即一种轻－中 型强击机。最初设计师们考虑设计一种亚音速强击机但考虑到飞机尚需以 超音速飞行在完成任务后脱离战区又决定设计成超音速的。本来打算设计 一种全新的，但为省钱省时间改成直接用米格２３来改，外观上和米格 ２３的唯一区别在于头部－－变成大坡度向下倾斜以便能为飞行员对地攻 击时提供更好的视界。在米格２３Ｂ上做的主要改动有：选用了新发动机 （ＡＬ－２１Ｆ－３００型，静推力８０００公斤，加力推力１１５００ 公斤），雷达被取掉换装可发现小型地面目标的导航－攻击系统，前机身 内的油箱包了装甲，加装了主动／被动电子对抗干扰装置。机身内仍装双 管２３毫米机炮，机身及机翼上六个外挂点可挂最多３。３吨炸弹，火箭 等对地攻击武器。在以低－低－低方式出航时（挂４枚２５０公斤［５００ 磅］炸弹）作战半径６００公里，在目标区上空留空时间５分钟。米格 ２３Ｂ于７０年８月２０日首飞，７１年投入量产。
米格２３Ｂ并没有很好的满足苏空军所提出的全部要求，该型主要的 弱点是她的发动机和火控系统。简单的改动并没有使她变成优良的强击机 ，一系列的重新设计展开了，由此产生了一个新的米格战机家族－－米格 ２７系列。该系列的独特之处在于：取消了进气道调节板，进气道变为固 定式；加装新的导航－攻击系统，自动飞行控制系统，攻角指示器，导航 电脑等大批现代化火控电子设备；换装６管３０毫米机炮；在全机７个外 挂点总共可挂４吨炸弹／火箭／空地或空空导弹等武器。机内燃油总量 ５４００升并可外挂３个７９０升的副油箱。此系列中的米格２７Ｋ装有 苏联第一种电视跟踪制导系统，可挂装电视制导炸弹和激光制导炸弹；该 型的火控系统更加先进。印度购买了米格２７的生产许可自１９８４年开 始生产米格２７Ｌ（出口型），计划生产１６５架。
米格２３／２７是米格歼击机的发展过程中的一个重要的分水岭。首 先，从头部进气改为两侧进气使得她们成为第一代装有较大型的火控雷达 和复杂的火控系统的米格机。其次，第一次具有了超视距功击能力，可使 用中程空空导弹，相对于米格２１而言火力大大加强，除了内装机炮外， 米格２３通常可带六枚空空导弹而米格２７通常可挂四吨炸弹。此外，航 程／作战半径有显著的增加，在截击／强击目标处留空时间亦增加。可变 后掠翼使她们的低空性能，起／降性能明显优于米格２１。她们不再象它 们的前几代米格机那样只是单纯的前线歼击机，而是可以执行多种国土防 空任务的多用途战机。更可贵的是，她们仍然保持了价格相对低廉，易于 大量生产，易于维护检修等等米格战机传统的优点。故而在七十年代米格 ２３成为苏军航空兵的骨干而不断改进过的米格２７则仍将在俄空军／国 土防空军中服役到２１世纪。