В 1969 г московский завод № 30 построил первые 9 серийных МиГ-2Ш. Выпуск этой модификации продолжался до 1971 г. За это время на истребитель стали устанавливать перископ ТС-27АМШ. МиГ-21М е нескольких незначительно отличавшихся между собой вариантах поставляли в Билгарию, ГДР, Египет, Польшу, Сирию. Румынию. ЧССР и Югославию Вариант для стран Варшавского договора получил заводской шифр «изделие 96А». его также иногда называли МиГ-21М вариант «А», Лицензию на выпуск самолета приобрела Индия, и первый экземпляр МиГ-21М индийского производства был передан ВВС этой страны 14 февраля 1973 г.
Еще при разработке МиГ-21С была предусмотрена установка на нем нового, более мощного (тяга на максимальном режиме – 4070 кгс, на форсаже – 6490 кгс) двигателя Р-13-300. обладавшего к тому же увеличенным запасом газодинамической устойчивости и широким диапазоном режимов форсажа с плавным изменением тяги Однако оь появился когда самолет уже строился серийно. К этому моменту выяснилось что размещение пушки в фюзеляже МиГ-21М является удачным решением, которое можно применить и на самолете для советских ВВС. Эта идея плюс новый двигатель легли в основу нового варианта «двадцать первого», который получил обозначение МиГ-21СМ Кроме того, у самолета существенно изменили состав оборудования и номенклатуру вооружения Локатор РП-22 был сопряжен с прицелом АСП-ПФД. специально модернизированным для ведения ближнего воздушного боя, а в кабине появились зеркала заднего обзора. На четырех узлах в различных сочетаниях могли подвешиваться ракеты Р-ЗС, Р-ЗР блоки УБ-16-57УМ или УБ-32, бомбы (их калибр был ограничен 100 кг) и зажигательные баки, На внутренних пилонах допускалась установка многозамковых балок для подвески бомб.
МиГ-21СМ стал одним из самых массовых вариантов "Двадцать первого" в советских ВВС и заслужил репутацию одного из лучших в мире легких истребителей. В 1969 г. он сменил МиГ – 21С на стапелях завода №21, где выпускался под шифрами "изделие 95М" и "изделие 15" по 1974 г включительно. в НАТО эта модификация получила обозначение Fishbed-О
В 1975 г. на одном из серийных МиГ-21СМ установили крыло с модифицированным профилем, заменив скругленный носок передней кромки на острый. Испытания показали, что таким образом можно значительно улучшить отдельные характеристики самолета, однако внедрять в серийное производство новое крыло по ряду причин не стали.
МиГ-21СМ выпускался только для ВВС СССР Однако со временем все усовершенствования, предназначенные для советских истребителей, внедрялись и на самолетах, строившихся для дружественных стран Так, экспортный вариант с двигателем Р-13-300 и РЛС РП-22 получил обозначение МиГ-21МФ (Ф – «форсированный-) и шифр «изделие 96Ф». Максимальная масса его боевой нагрузки достигла 1300 кг. В состав вооружения вошли новые ракеты ближнего боя Р-60 и Р-60М. Самолет оснастили автопилотом ап-155, системой предупреждения об облучении "Сирена-ЗМ" и другим оборудованием, включая аппаратуру наведения »Лазурь-1. В кабине с самого начала выпуска устанавливали перископ.
