苏联人自己也承认F-5E比米格-21好。1975年4月30日，北越军队推翻西贡政权，建立越南社会主义共和国。虽然大部分南越空军的飞机和直升机都逃到菲律宾、泰国或是美国部署在越南沿海的航空母舰上，仍有60架完好的和20架损坏的F-5A/B/E落入北越军队手中，苏联人很快要来5架进行测试。
涂有红星机徽的F-5E
F-5战斗机的性能、机动性和尺寸都与苏联米格-21接近，两者互为死敌，因此通过对F-5进行深入研究能充分了解美国的军用航空技术。
苏联空军阿赫图宾斯克第929契卡洛夫国家试飞中心的顶级苏联飞行员弗拉基米尔·坎多罗夫、亚历山大·贝格维茨和尼古拉·斯托戈夫对一架F-5E进行了全面试飞，结果发现该机在与米格-21的模拟空战中能获得压倒性胜利。这次测试给苏联战斗机设计师很大压力，促使米格设计局加快改进米格-23。
苏联试飞员交流F-5E试飞心得
虽然理论分析如此，但在下一场战争中，米格-21和F-5E还是战成平手，证明在二代战斗机的较量上上飞行员的素质更加重要。
莫斯科航空研究所里F-5前机身
两伊战争中的较量
1980年9月22日，伊拉克空军乘着伊朗伊斯兰革命之后的混乱，对伊朗境内多个空军基地和军事目标发动突袭，两伊战争就此拉开帷幕。前帝国伊朗空军空军中有近三分之二的军官遭到逮捕或强制提前退役，所以伊拉克的突袭打了伊朗伊斯兰共和国空军一个措手不及。
尽管如此，伊朗空军仍保有5个装备了约115架F-5E/F的战斗机中队，以及一个装备RF-5A侦察机的中队，此外还封存着大约40架“虎II”，因此F-5成为了两伊战争初期伊朗空军的主力战斗机。F-5的主要空空武器是美国制造的AIM-9“响尾蛇”以及机鼻内的两门20毫米柯尔特M39机炮。不过在战争中伊朗空军主要让F-5挂载炸弹执行战斗轰炸任务，因为他们在防空上有高端的F-14“雄猫”战斗机。
伊朗空军的F-5E战斗机
同样米格-21战斗机也是伊拉克空军的中坚，保有9个中队，其中性能最佳的型号是米格-21比斯，装备有最新的苏制空空导弹，如AA-2C“先进环礁”和AA-8“蚜虫”。
两伊战争开始后，国际社会开始对双方进行武器禁运。于是伊拉克就试图通过关系密切的阿拉伯国家进口飞机来弥补战争的损耗，先是通过约旦出面获得了80架歼-7飞机，并通过支持自己的埃及得到了二手的歼-7A和歼-7B战斗机。歼-7与苏制米格-21飞机一起成为伊拉克空军在两伊战争中对抗伊朗空军重要力量，用于拦截伊朗空军的F-4、F-5、F-14 等战斗机，同时还执行对地攻击任务。
伊拉克人还对部分歼-7/米格-21进行了改装，以挂载法国制造的R.500“魔术”空空导弹。作为“幻影”F.1EQ交易的一部分，伊拉克在1980年夏先期获得了小批“魔术”导弹。
伊拉克空军的歼-7B战斗机
伊拉克和伊朗飞行员的素质差不多，虽然所有伊朗飞行员都在美国和巴基斯坦接受了广泛的培训，但与此同时，伊拉克空军在1973年10月爆发的第四次中东战争中也大力发展出自己的战术，其战斗机飞行员也前往印度、法国和苏联接受培训。
伊拉克飞机入侵伊朗两天后的1980年9月24日，伊朗F-5E和伊拉克米格-21之间发生了首次冲突，两架米格拦截了正在接近赫瑞亚空军基地准备投掷Mk.82炸弹的4架“虎II”。米格发射的一枚空空导弹在谢里菲-阿德上尉驾驶的F-5E下方爆炸，警告他出现了敌人。谢里菲-阿德很快发现了敌机并发射了一枚“响尾蛇”。双方的导弹都没有命中。
为了摧毁伊拉克主要经济来源，伊朗空军从1980年9月26日开始轰炸伊拉克石油工业，这次行动导致了F-5E和歼-7/米格-21之间的大部分冲突。同一天，两架“虎II”在接近卡纳钦炼油厂时遭遇米格-21拦截。伊拉克空军声称在这次战斗中击落了伊朗著名飞行员扎里夫-卡德姆上尉驾驶的飞机（扎里夫-卡德姆曾是伊朗帝国空军“金皇冠”飞行表演队的成员），伊朗人则坚称他是在规避一架米格的攻击时不慎撞地的。
1980年11月14日，第47中队的“扎基”上尉率领一个米格-21比斯双机编队拦截了一架轰炸摩苏尔炼油厂后正在脱离的F-5E。伊拉克飞行员误把目标认作一架F-4“鬼怪”，他回忆起接下来发生的事情：
“我们的命令是在一个被敌机当做航点的地区巡逻。我们仔细搜索了天空，几分钟后看到一架孤独的‘鬼怪’。我在转弯中加速，在导弹发出良好的锁定音调后扣下了扳机。”
“我以前从来没有打过‘魔术’，听说这种导弹在一个月前才获得了第一个击坠。导弹制导良好，一切看上起都很正常，却径直擦过敌机尾部而没有爆炸！我的第一反应是震惊，然后在第二秒看到敌机座舱附近爆发出一个巨大的火球。”
1980年11月26日，F-5E和米格-21之间爆发了两伊战争中最大规模的空战。8架F-5E入侵伊拉克领空，目标是杜坎附近的一座电厂、哈拉谢赫附近的一个雷达站，以及苏莱曼尼亚和胡里亚空军基地附近的观察哨所。
当时伊拉克米格-21正在伊拉克与伊朗接壤的北部地区巡逻。第47中队诺法尔上尉率领米格双机拦截了两架正接近杜坎的F-5E，并发射了一枚AA-8导弹直接击落了阿布哈桑上尉驾驶飞机，机毁人亡。另一对伊拉克双机则拦截了谢里菲-阿德率领的编队，他们正准备轰炸苏莱曼尼亚附近的目标。不过这位富有经验的伊朗飞行员再次后发制人。
谢里菲-阿德回忆道：“我决定轰炸苏莱曼尼亚附近的观察哨所，飞到那里时我的飞机突然晃动了一下，我警告僚机注意敌人高炮。然后向左看去，却发现了一架米格-21，它的机炮正是导致我飞机晃动的原因！”