涡喷-7 发动机装备歼-7 飞机后在使用中主要存在着发动机在发射导弹、急速拐弯、关加力等情况下容易发生空中停车，加力燃烧室性能较差，在开加力状态下容易产生推力脉动现象并造成发动机停车。此外存在着地面及中低空的最大推力不足影响飞机的起飞和爬升性能，加力状态下发动机的耗油率高导致飞机的航程较短，发动机加力接通不可靠，地面起动时间长等缺点。为此涡喷-7 发动机进行了多种改型设计，其中涡喷-7 甲发动机采用了高温涡轮，涡轮叶片由实心改为空心叶片。改进了涡轮冷却系统，引入低压冷空气对叶片进行强制冷却来增强了叶片的抗高温能力，使涡轮前温度提高了 100 摄氏度，增大了发动机的推力并降低了耗油率。此外在加力燃烧室的加力温度不变的情况下还采用分圈分压供油装置的直流喷油杆代替了原来的离心喷嘴，使燃油分布更均匀，扩大了燃烧室的稳定工作范围，使高空开加力时避免产生推力脉动，并提高了燃油燃烧效率状态，降低了加力状态下的耗油率。发动机全长增加到 5.15 米，总重减为 1,145 公斤，最大推力 4,400 公斤，加力推力 6,000 公斤，最大耗油率 0.98 公斤/公斤推力/小时，加力耗油率 2.0 公斤/公斤推力/小时。涡喷-7 乙发动机是在涡喷-7 甲基础上进行少量改进而成的，排除了压气机的薄弱环节，改进了主燃烧室安装边的材料，解决了主燃烧室寿命短和加力燃烧室壁温高等问题。涡喷-7 乙的首次翻修期仅有 100 小时，总寿命也只有 300 小时。后通过改进发动机的材料和结构，陆续研制出延寿改型的涡喷-7 乙 B 和涡喷-7 乙 III 型发动机，首次翻修期分别达到 200 小时和 300 小时，总寿命也延长到 600 小时和 900 小时。
涡喷-13 发动机
空中停车曾是长期困扰涡喷-7 发动机的一种严重故障，在歼-7 飞机上曾发生空中停车次数多达 100 多起，严重地影响飞机的飞行安全和作战，部队反映强烈。发动机高压压气机的喘振裕度较小是造成涡喷-7 发动机高空喘振停车的直接原因，而低压压气机与进气道匹配性不好，在飞机进行机动飞行时流场严重畸变，使低压压气机和进气道喘振停车也是一个原因。此外同时双发发射导弹、驾驶操作动作过猛、接通或切断加力、维护不当、超出飞行规定和机械故障等也是造成燃烧室蓄油、贫油熄火停车的重要原因。苏联的 Р-11Ф-300 及其改进型发动机也都存在这个问题，后来苏联从 Р-13Ф-300 发动机开始通过一系列重大改进措施来解决空中停车的问题。高压压气机在基本保持高压压比不变的情况下由三级改为五级，平均级压比约由 1.384 下降到 1.217，改善了高压压气机的特性，使其喘振裕度达到 17% 以上，从而解决了飞行包线内高空小表速下的喘振停车问题。改进设计了第一级低压压气机，提高了其级压比，使低压压气机的压比和空气流量大幅度增加，实际工作总压比则保持不变。对机匣进行更改，使低压压气机承受进口流场畸变的能力得到提高，与进气道的匹配性和相容性也有所改善。与此同时又在主燃油泵中配置了高空加速性修正器，增设了减速层板，使机动飞行及飞行员操作过猛而导致的进口流场畸变有所减弱，从而解决了低压压气机喘振停车的问题。发动机在台架最大状态下，稳定工作裕度达到 20% 左右，进气道与发动机匹配性相容性良好，解决了飞行包线内空中停车的问题，可以说在飞行包线内 Р-13Ф-300 是无喘振的发动机，但上述结果是在发动机成本上增加较多的情况下换来的。在改进的同时为了保持发动机的重量不变，还将第三至第八级压气机的材料全部改为钛合金，这也就大幅提高了发动机的造价。
歼-7III、歼-7E 等型歼-7 改型飞机使用的是涡喷-13 型发动机就是仿制 Р-13Ф-300 发动机而成的，也是一种双转子加力式涡喷发动机，由八级轴流式压气机、环管燃烧室、两级轴流式涡轮、加力燃烧室和附件传动机匣等组成。当 M 数大于 1.5 时，涡轮前燃气温度基本上与涡喷-7 发动机的相同，这使非气冷式实心的第一级涡轮工作叶片可以继续使用。但为了保证高速飞行时有足够的推力，在二次加力时还相应提高了低压转子转速、增加了空气流量、同时通过加力调节器实现使加力时多供油，使推力有所提高。当 M 数小于 1.5 时，由于涡轮前燃气温度比涡喷-7 发动机要高，因而提高了发动机在中低速飞行时的推力，使飞机的中低空机动性得到改善。发动机大量采用了钛合金材料，钛合金零件重量约占发动机结构重量的 13%。发动机全长 5.15 米，最大直径 0.9 米，总重 1,201 公斤，最大推力 4,100 公斤，加力推力 6,600 公斤，最大耗油率 0.96 公斤/公斤推力/小时，加力耗油率 2.25 公斤/公斤推力/小时，首次翻修寿命为 300 小时。
相对涡喷-7，压气机低压压气机除了重新设计了第一级转子叶片外，主要改进是增加了处理机匣。这种机匣由机匣壳体和扰流片组成，扰流片两端嵌入壳体的槽内，并构成许多与轴向和径向倾斜的狭缝。发动机工作时，从第一级压气机转子叶片顶部抽出的空气通过狭缝进入壳体空腔内，然后从壳体空腔经狭缝排向第一级压气机转子叶片的进口，产生附加的循环气流，可抑制机匣和叶片表面附面层的发展并增大进口处的气流速度和减小叶尖附近的迎角，从而扩大了低压压气机的稳定工作裕度。低压压气机的第一级转子叶片由原 31 片减少到 24 片并将叶型加宽加厚，可以降低转子叶片疲劳折断的可能性。增大了级压比和进口气流速度，在进口尺寸不变的情况下，发动机空气流量约增 3 公斤/秒。此外第一级转子叶片还进行了选频装配，消除了原有的裂纹故障。高压压气机在保持增压比基本不变的条件下改为低压三级，高压五级，采用了超、跨音速设计。减小了平均级压比，降低了转子进口气流的相对 M 数，扩大了高压压气机稳定工作范围和提高了效率。压气机机匣上还增设了七个现察口，改善了发动机的维护条件。压气机除第一和第二级转子叶片和盘、压气机轴、第八级静子叶片为合金钢锻件外，其余各级转子叶片、盘及静子叶片均为钛合金制造。涡喷-13FI 发动机低压压气机的第一级转子叶片还进一步由 24 片改为 19 片，其第三级静子内环则采用钛合金整体精铸工艺等。