В таком виде Е-7Р с красным бортовым номером «78» передали на заводские испытания, которые выявили существенный недостаток: радиус действия нового фронтового разведчика, несмотря на наличие крыльевых ПТБ, оказался меньше требуемого. Кроме того, обзору летчика сильно мешала расположенная над воздухозаборником по оси симметрии штанга ПВД. Поэтому ее пришлось сместить вправо. Для Е-7Р разработали 3 типа разведывательных контейнеров. Контейнер типа «Д» предназначался для ведения дневной фоторазведки и содержал 2 фотоаппарата АФА-39 для перспективной съемки, четыре АФА-39 для плановой съемки, щелевой фотоаппарат АФА-5 и магнитофон. Контейнер типа «Н» был создан специально для ночной фоторазведки. Он вмещал фотоаппарат УАФА-47 и 188 осветительных фотопатронов. После отстрела патрон создавал мощную световую вспышку, в момент которой автоматически производилась съемка на пленку высокой чувствительности. Контейнер типа «Р» обеспечивал радиотехническую разведку с помощью аппаратуры «Ромб-4А» и «Ромб-4Б», для контроля применялся фотоаппарат АФА-39. Кроме того, на самолете установили аппаратуру ретрансляции аудиоинформации в УКВ-диапазоне и, как опцион, средства для забора проб воздуха на радиоактивность.
Кроме перечисленных принятых на вооружение контейнеров, на разведчике прошли испытания и другие, в том числе: с аппаратурой телевизионной разведки ТАРК, аппаратурой круглосуточной разведки «Шпиль» с подсветом местности ночью лазерным лучом, аппаратурой инфракрасной разведки «Простор», а также с фотоаппаратами для съемки с предельно малых высот. Первые 2 из этих контейнеров содержали аппаратуру передачи информации на наземные пункты.
Вопрос с радиусом действия разведчика конструкторы решили довольно просто – увеличили размеры гаргрота за кабиной пилота и разместили в нем дополнительный бак на 340 л керосина. При этом мидель самолета практически не увеличился, состав оборудования не сократился, летные характеристики пострадали незначительно.
Реализованы эти изменения были на следующих опытных экземплярах фронтового разведчика, которые строились на базе серийных перехватчиков МиГ-21 ПФС (№ 940724 и № 940735). На эти машины установили также новый фонарь с открывающейся вбок крышкой и новую систему катапультирования с креслом КМ-1. Самолеты в новой конфигурации, в отличие от первого Е-7Р, имели киль увеличенной площади и бортовое оборудование, аналогичное устанавливаемому на МиГ-21 ПФМ. Взлетная масса машины возросла до 8100 кг, максимальная скорость снизилась до 1700 км/ч на высоте 13000 м, а практический потолок – до 15100 м. Дальность полета без крыльевых ПТБ составляла 1130 км, а с ПТБ – 1600 км. В таком виде фронтовой разведчик был рекомендован к серийному производству и принятию на вооружение советских ВВС.
