在引进米格-21 飞机开始进行仿制之际，正值中国处于三年自然灾害最严重的时候，新中国陷入建国以来最为困难的局面里。鉴于当时国民经济的困难状况，国务院提出了“调整、巩固、充实、提高”的八字方针，希望通过缩短工业战线进行全面整顿来摆脱被动局面。根据在 1961 年 7 月至8月举行的国防工业委员会北戴河会议的精神，四局决定压缩航空工业基本建设战线，当时在建的 48 个大中型项目绝大部分停建。而在新飞机的仿制方面，要求集中力量先解决当时米格-19 歼击机、米-4 直升机及其发动机所出现的严重质量问题，而新投入仿制的其余机型暂停试制。因此米格-21 飞机的仿制工作只能停了下来，沈阳飞机制造厂的技术人员大都转而投入米格-19 歼击机的优质过关工作。不过在此期间与米格-21 仿制相关的技术准备并没有完全停顿，决定以集中了当时国内大部分飞机设计人员的国防部第六研究院为主对米格-21 飞机进行“技术摸透”工作。所谓“技术摸透”实质上就是一种反向设计，通过分析吃透原准机的设计思想、设计方法和技术特点，消化有关技术并对于技术关键通过自己的计算和试验进行验证，最后达到真正掌握原准机技术的目的。之所以要进行技术摸底，也是中国航空工业汲取了几年来仿制和自行研制过程中的教训而来的。此前由于没有从国内实际技术能力出发，不尊重飞机设计制造的客观规律，用说大话代替了严谨的科学分析，好高骛远地一味追求“世界最先进水平”，急于求成的结果只能适得其反，非但没能研制出先进飞机，反而白白浪费了大量宝贵的资源和时间。在试图自主掌握先进歼击机设计技术的尝试失败后，中国航空工业开始对大跃进时期的航空科研生产进行深刻的反思，聚集全国的航空科研力量对米格-21 飞机进行深入的“技术摸透”。由于苏联提供的只是批生产的图纸和技术资料，只能保证仿制生产的进行，但却不能获得其设计思想和方法。因此通过“技术摸透”一方面是为后续的米格-21 仿制工作中所可能出现的重大问题作好技术准备，保证飞机的仿制能够顺利地进行。另一方面也是希望通过这种技术摸底的方式来理解两倍音速飞机的设计思想，掌握其设计方法，增加技术储备，为今后自行设计性能更好的飞机打下基础。
根据国防工业委员会北戴河会议的决定，从 1961 年年底开始，国防部六院以飞机为重点协同相关工厂翻译、复制、校对了苏联提供的图纸和技术资料，为仿制和摸透米格-21 飞机作了基本的准备工作。在飞机方面，沈阳飞机设计研究所翻译了米格-21 全部的图纸和技术资料，并于 1963 年 3 月移交给沈阳飞机制造厂。同时为了配合工厂用苏制散装件组装整机，与沈阳飞机制造厂共同翻译、补齐了总装所需的技术资料，编制了总装和试飞的全套工艺规程，并按照苏联提供的设计更改单对飞机相关图纸进行了更改，先后解决了飞机图纸疑难问题 249 个，更改原设计图纸近 2 万标准页，补充设计图纸 969 标淮页，编制了苏联欠交的八大试验技术文件。在发动机和辅机成品方面，则以相关工厂为主，由六院派出技术人员协助进行图纸和技术资料的翻译校对。除补充了一些缺少的图纸资料外，还摸清了发动机的七大技术关键和 15 个研究专题，查明了苏方没有给的发动机性能曲线、热试车等关键技术性能资料。空空导弹方面从 1962 年 8 月到 1963 年下半年，也相继完成了全部图纸资料的翻译校对工作。
在进行这些工作的基础上，从 1963 年的年初起，六院开始了系统的摸透米格-21 飞机技术的工作。“技术摸透”的具体步骤首先是结合样机和散装件的装配进行学习消化图纸、技术资料，找出仿制过程中可能出现的关键技术问题。其次是围绕关键技术问题进行理论计算和试验研究，摸清飞机的原始设计思想、设计方法和技术特点，并找出解决这些关键技术问题的办法。最后通过实际仿制，利用前两个阶段的研究成果来解决实际仿制过程中出现的技术问题，进一步在技术上融会贯通，为飞机后续的改进设计做准备。这样把摸透、仿制、自行设计联系起来，为米格-21 飞机的仿制成功和以后进一步自行设计歼击机打下了良好的基础。当时先后对三角翼飞机的气动布局特性、进气道调节形式、后机身冷却方法等两倍音速飞机所特有的技术以及超音速弹射、结构强度、气动弹性等关键问题进行了计算分析，对 210 公斤/平方厘米液压系统、整体油箱等米格-21 飞机所采用的新技术、新工艺问题进行了试验，对水平尾翼抖动、液压系统的清洁度等过去在米格-19 飞机仿制生产中所碰到的难以解决的问题，都进行了深入摸透工作。
到1963 年底，在飞机方面沈阳飞机设计所完成了飞机的强度报告的校核、机头进气锥的强度汁算、小展弦比三角翼的强度与刚度计算、空气动力特性校核计算、气动弹性分析、重量校核及惯性矩计算、飞机进气道性能的分析计算、座舱盖与座椅在带离弹射过程中的运动协调保证、飞机战斗性能分析等 39 项课题。进行了高速、低速风洞吹风试验 27 项 3,300 次，通过与米格-21 飞机数据进行结果比对，掌握了小风洞试验结果的正确运用。安排了进气道、飞机刚度、全机共振、弹射座椅地面弹射等 64 项试验，对米格-21 的气动特性、结构强度和飞行性能有全面深入的掌握。在发动机方面攻克七大技术关键，进行了发动机热试车性能研究、压气机气动力结构分析等 15 个专题的研究工作。材料方面初步摸清了米格-21 飞机所需材料共计 10,079 项，对当时国内尚不能生产的原材料进行了安排落实。此外在制造工艺、辅机成品、武器系统等方面也逐一地摸清了存在的问题，拟订了相应的解决办法。
