Увеличение выпуска МиГ-23М отрицательно сказалось на программе создания другого сверхзвукового самолета – опытного бомбардировщика ОКБ П. О. Сухого Т-4 («100»): Тушинский машиностроительный завод (ТМЗ), строивший эту машину, получил большой заказ на изготовление сварных секций фюзеляжа МиГ-23М. Командование ВВС и руководство МАП сочли программу МиГ-23 более приоритетной, и работы по «сотке» постепенно прекратились. Используя отработанную на этой машине технологию, на ТМЗ пытались освоить выпуск секций фюзеляжа МиГ-23М из титанового сплава, однако такие силовые элементы трещали еще сильнее стальных, и от этой затеи отказались.
Совершенствование МиГа продолжалось. Его конструкция постепенно доводилась, а форсажная тяга двигателя была повышена до 12300-12500 кгс. Следует заметить, что лучший американский серийный истребитель начала 70-х гг. F-4E «Фантом-2», будучи значительно тяжелее и дороже советской машины, уступал МиГ-23М по маневренным и разгонным характеристикам, скороподъемности, максимальной скорости и потолку. Вместе с новейшим истребителем завоевания превосходства в воздухе МиГ-21бис – фактически новым самолетом со значительно улучшенными ЛТХ, МиГ-23М обеспечил отечественным ВВС качественное превосходство над американской истребительной авиацией вплоть до появления на вооружении ВВС США во второй половине 70-х гг. машин четвертого поколения F-15A и F-16A.
Для массового переучивания на МиГ-23 летного состава требовался двухместный вариант истребителя. Работа над таким самолетом началась в 1967 г. Первая опытная «спарка» (изделие «23-51») имела планер, близкий к МиГ-23С, при этом на месте 1-го топливного бака находилась кабина второго члена экипажа. Машину выкатили из ангара в марте 1969 г., а в мае М. М. Комаров поднял ее в воздух. Госиспытания самолет проходил одновременно с МиГ-23С. На серийных «спар-ках» было применено крыло с увеличенной хордой и «клыком» на передней кромке подвижной части. Самолет получил обозначение МиГ-23УБ (учебно-боевой), его вооружение состояло из УР класса «воздух-воздух» Р-ЗС и ракет класса «воздух-земля» Х-23Р. На машине устанавливались: двигатель Р-27Ф2М-300, навигационная система «Полет-1 И-23», стрелковый прицел АСП-ПФД-21 (в передней кабине) и РЛС РП-21. Однако из-за ненадежной (именно на этой модификации) работы радара его иногда снимали и заменяли весовым балансиром. Органы управления имелись в обеих кабинах, однако «приоритетом» пользовалась задняя, где размещался инструктор, снабженный для улучшения обзора при взлете и посадке убирающимся перископом. Позже был создан вариант МиГ-23УМ, конструктивно близкий к МиГ-23МЛ. Серийное производство МиГ-23УБ и МиГ-23МЛ осуществлялось на Иркутском авиазаводе в 1970-78 гг.
