考虑到空军建设和发展航空工业的需要，根据中央的指示精神，聂荣臻元帅主持了中央军委专题会议对引进米格-21 进行讨论，空军和四局对引进事宜经过研究提出了一个初步的意见。周恩来总理在会上听取了空军司令员刘亚楼、空军工程部副部长丁仲、四局副局长徐昌裕等人对引进米格-21 飞机的汇报后，确定由刘亚楼立刻率代表团赴苏联进行谈判，抓住这个对我有利引进先进歼击机技术的机会。并指出如果苏方想利用米格-21 飞机生产许可权在政治条件上来交换的话，我们就不干。如果他们想压迫我们在原则问题上让步的话，就宁可不要米格-21。1961 年 3 月，以刘亚楼任团长，丁仲和徐昌裕任副团长以及包括有一批飞机、发动机、机载设备、材料方面专家在内的中国航空技术代表团前往莫斯科开始进行引进谈判。在谈判期间，中方的专家们分专业对米格-21 进行了初步了解，还参观了当时生产米格-21 飞机的高尔基城飞机制造厂，此前这个工厂还从没有让中国人参观过。经过二十几天的谈判，3 月 30 日刘亚楼代表中方与苏方签订了《关于给予中华人民共和国带有 К-13 导弹的米格-21Ф 型飞机的生产许可权、技术资料和关于生产带有 К-13 导弹的米格-21Ф 型飞机方面给予中华人民共和国技术援助的协定》。协定规定苏联政府在 1961 年 8 月至 1962 年 10 月期间将无偿地向中方提供米格-21Ф-13 型飞机（含 Р-11Ф-300 型涡喷发动机和 К-13 型红外制导空空导弹）的全套生产图纸和技术资料（注：协定并没有规定包含飞机相关的设计资料），并有偿地提供 120 架份当时中国还不能生产的飞机、发动机、导弹所需的部分原材料、毛坯、成品及附件，同时还向中方提供一架样机、两台发动机以及飞机、发动机、导弹的部分散装组合件，整个协议共需支付给苏联的费用为人民币 9,032 万元。同时中国空军还将直接购进 12 架米格-21Ф-13 型飞机，首先装备在空军第十一航空学校，通过该航校对飞机性能进行熟悉为后续其他部队换装打下基础。米格-21Ф-13 型飞机引进装备部队后被称为一九六二年式歼击机，简称六二式歼击机。空军第十一航空学校是 1953 年 1 月 5 日成立的一所飞行学校，后来专门负责空军战术技术训练试飞的任务，并常年担负战备值班和打击高空侦察机及无人机的任务。两倍音速的米格-21 成为中国引进的最后一种米格歼击机，之后不久，中苏两国关系再次陷入低谷，而长达十年的苏联对华航空技术援助也就此走到了尽头。事隔三十年后，中国才又得以有机会再次从这个北方邻居那里获得先进歼击机的生产许可权，而此时昔日强大的苏联已经解体换成了俄罗斯，米高扬设计局也变成了苏霍伊设计局。
米格-21 飞机的仿制工作被确定在当时技术实力最强的沈阳飞机制造厂（112 厂）进行，苏联提供的飞机图纸和技术资料于 1961 年 8 月陆续运抵工厂，全部技术资料的重量达到 13 吨之多，工厂随即组织人手投入到工作量浩大的翻译和复制苏联原文资料的工作中去。这时出现了一个没有预料到的情况，按照苏联提供的资料目录核对时发现苏联欠交资料共计 256 项，其中关键技术、试验资料达 206 项，包括十分重要的全机共振、全机疲劳等八大试验资料没有提供，这无疑将给后续的试制工作带来了一定的影响。这里就有一个问题，苏联为什么会欠交这一部分技术资料呢？是由于当时中苏关系存在变数导致苏方对中方搞技术封锁而有所保留吗？笔者认为这种可能性应该是比较小的。当时中苏签订米格-2 1飞机的生产许可权转让协议中所规定的生产图纸和技术资料应该是不包括该机的设计资料，因为对于仿制生产来说有图纸和相应的技术条件要求等就可以满足需要，像风洞吹风报告、强度分析报告、设计计算书等设计资料并非是必须的，因此苏方也就自然认为没有义务来提供。至于资料目录里所缺少的试验资料则有可能是苏方认为不是必须的资料，也有可能属于交付资料时发生的遗漏，毕竟米格-21 飞机那数量浩繁的图纸和资料在苏联工厂进行筛选、分类、晒印、整理、装运的各种环节中难免可能会出现一些纰漏，致使这部分资料遗失也是存在可能的。另一方面既然苏联方面已经决定将米格-21 的生产许可权转让，几乎全部的图纸、资料都已经给了中方，再故意卡住那一点资料就没有什么意思了。既然西瓜都给了再留着芝麻就有点小家子气了。这样做既对己方没有什么好处，反而会授人以把柄而造成政治上的被动，因此不大可能是苏方主观上搞技术封锁。