Серийные истребители МиГ-21Ф-13 с ракетами К-13 были впервые продемонстрированы во время воздушного парада 9 июля 1961 г. в Тушино, после чего в НАТО самолет получил кодовое обозначение Fishbed-C (как и МиГ-21Ф), а ракета – АА-2 «Atoll».
После принятия на вооружение МиГ-21Ф-13 самолеты семейства Е-6 еще долго проходили испытания в рамках различных программ, выступая в роли летающих лабораторий. В частности, на Е-6/2 и Е-6/3 шел поиск оптимального места размещения пусковых устройств ракет. При этом на Е-6/2 макеты ракет крепились на за-концовках крыла с увеличенной хордой. Работа велась в интересах, прежде всего, программы создания нового тяжелого перехватчика Е-152. К.К. Коккинаки до 31 июля 1961 г. выполнил на таком Е-6/2 около 30 полетов. Тщательный анализ их результатов позволил заключить, что новая подвеска имеет ряд преимуществ. Так, по сравнению с подкрыльевой она обеспечивает большую боковую устойчивость истребителя, лучшие разгонные характеристики, высший статический потолок. Тем не менее, испытатели пришли к заключению, что для каждого типа самолета эти выводы нужно уточнять.
Е-6Т/1 был облегчен и использован для побития рекордов скорости и высоты полета. На нем установили новый двигатель Р-11Ф2-300 с повышенной тягой. 31 октября 1959 г. ГК. Мосолов установил на нем рекорд скорости на базе 15-25 км – 2388 км/ч. а на отдельных участках – 2504 км/ч. Самолет был зарегистрирован в ФАИ под открытым обозначением Е-66. 16 сентября 1960 г. К.К. Коккинаки на этой же машине разогнался до 2148,66 км/ч на замкнутом 100-км маршруте (на отдельных участках скорость достигала 2499 км/ч).
В 1960 г. Е-6Т/1 вновь доработали с целью достижения наибольшей высоты полета. Под фюзеляжем закрепили ускоритель У-21, основу которого составлял ЖРД типа СЗ-20М5А, а за фонарем установили дополнительный топливный бак емкостью 170 л. 28 апреля 1961 г. ГК. Мосолову на этой машине удалось установить абсолютный мировой рекорд высоты – 34714 м. Динамический набор выполнялся с высоты 13800 м со скоростью, соответствующей числу М=2,18. Остановка основного двигателя произошла на высоте 22500 м, дальнейший набор высоты выполнялся с помощью ЖРД. При подходе к верхней точке траектории самолет начал медленно вращаться вокруг продольной оси. Возникла угроза сваливания в перевернутый штопор, но летчик сумел исправить положение. В ФАИ самолет был зарегистрирован под открытым обозначением Е-66А. 9 июля 1961 г. рекордная машина стала звездой авиационного парада в Тушино, где на глазах у многочисленных зрителей после включения ЖРД свечой устремилась за облака.
