從1965年3月16日到1977年10月21日，米格-25共打破和創造了8項飛行速度世界紀錄、9項飛行高度世界記錄和6項爬高時間世界記錄。1973年初，美國空軍部長羅伯特·西曼斯曾稱米格-25可能是當時“世界上在生產中的最好的截擊機”。但米格-25在當時對西方來說還是一個謎。
米格-25採用了與米格式戰鬥機傳統形式完全不同的新的氣動布局，為二元進氣道兩側進氣、懸臂式上單翼、雙垂尾，而且機身上多採用簡單直線外形。1976年9月6日，一名前蘇聯飛行員駕駛一架米格-25叛逃降落在日本北海道南端的函館民用機場，為西方揭開米格-25之謎提供了機會。
米格-25有以下幾種改型：米格-25Π，高空高速截擊型，主要裝備前蘇軍，還輸出到阿爾及利亞、伊拉克、利比亞和敘利亞；米格-25P，高空高速偵察型，在機頭介電質雷達罩後面開有5個照相機視窗，機翼翼展略減小，翼前緣取直；米格-25y，雙座教練型，1975年底首次公開露面，兩個座艙分開，各有獨立的艙蓋；米格-25P電子偵察型，與P型大體相似，但具有較大的側視雷達，安裝在機頭兩側較後部分；米-25MΠ，先進截擊機型，雙座，前后座串置，它是米格-25Π的改型，雷達和機載設備作了改進，可帶6枚主動制導的AA-9空空飛彈和一門內裝機炮；E-266M，改進型，是米格-25MΠ的原型機，飛機改裝了推力更大的P-31Ф渦輪噴氣發動機，結構也作了加強。
武器裝備：無內裝機炮，翼下4個掛架帶4枚AA-6空空飛彈，內側兩枚為紅外製導型，外側兩枚為半主動雷達制導型。也可帶AA-7、AA-8空空飛彈各兩枚。
尺寸數據：翼展13.95米，機長22.30米，機高5.70米，機翼面積56.20平方米，前緣後掠角（靠近翼尖）40度、（內側）42度，展弦比3.50。
重量數據：空重15000千克，正常起飛重量36000千克，最大起飛重量37500千克，載油量（機內）14000千克。
性能數據：最大平飛速度（帶飛彈）M2.8，實用升限24400米，最大爬升率（海平面）208米/秒，作戰半徑1130～1300千米，航程3000千米，起飛滑跑距離1380米，著陸滑跑距離2180米。
