Особенностью истребителей "23-01" и "23-11" явилось оснащение их мощной РЛС и ракетами средней дальности с радиолокационной полуактивной системой наведения. Ранее все тактические истребители советских ВВС вооружались пушками и управляемыми ракетами (УР) класса "воздух-воздух" малой дальности. УР средней дальности имели лишь истребители ПВО. Первым в мире серийным тактическим истребителем с возможностями ведения ракетного боя на средних дальностях в любых погодных условиях стал Р-4"Фантом"Н, рассматривавшийся у нас как основной противник новых МиГов. Первый полет опытного самолета "23-01" состоялся 3 апреля 1967г. (летчик-испытатель П.М.Остапенко). Истребитель, выполненный по нормальной схеме с треугольным среднерасположенным крылом и цельноповоротным дифференциально отклоняемым горизонтальным оперением, был оснащен маршевым двигателем Р-27-300 (1x5200/ 7800 кгс) и подъемными двигателями с надфюзеляжными воздухозаборниками. Крыло имело мощную систему сдува пограничного слоя, что, в сочетании с подъмными ТРД, обеспечивало самолету длину разбега 180-200 м и пробег с тормозным парашютом 250 м (величина, рекордная для реактивного самолета такого класса). Вооружение истребителя включало двухствольную пушку ГШ-23 и две ракеты средней дальности Р-23Р (с радиолокационной полуактивной системой наведения) или Р-23Т (с инфракрасной системой самонаведения). Самолет "23-01" успешно проходил летные испытания и был эффектно продемонстрирован на авиационном празднике в Домодедово 9 июля 1967 г., однако 26 мая 1967 г. в воздух поднялся другой опытный МиГ - самолет "23-11/1", пилотируемый А.В.Федотовым, который и стал прототипом серийного МиГ-23.
Задним числом можно осуждать руководство микояновской фирмы за выбор в качестве прототипа фронтового маневренного истребителя самолета с крылом изменяемой геометрии, которое имело меньшую жесткость и большую массу, чем обычное, что неизбежно сказывалось на маневренных характеристиках самолета. Однако следует помнить, что в то время во всех странах с развитым авиастроением такое крыло признавалось наиболее перспективным, его планировали установить на американские самолеты четвертого поколения Грумман F-14 "Томкэт" и FX (эта программа в дальнейшем привела к созданию самолета Маедоннел-Дуглас F-15 с неподвижным крылом). Вопросам маневренности фронтовых истребителей в середине 1960-х гг. не придавалось такого значения, как в 1970-е гг., а на первое место выдвигались требования универсальности и обеспечения хороших взлетно-посадочных характеристик, которые наилучшим образом достигались на самолетах с крылом изменяемой геометрии (предполагалось, что в условиях войны с применением тактического ядерного оружия аэродромы мирного времени будут быстро уничтожены, и уцелеет лишь авиация, рассредоточенная на полевых аэродромах). Кроме того, по некоторым сведениям, к проекту "23-11" питал особое расположение Л.И.Брежнев, старавшийся вникать (хотя и не всегда успешно) в вопросы оборонного строительства. При такой поддержке выбор "23-11" был предопределен заранее.

Прототип МиГ-23УБ (23-51) на испытаниях. На пилонах - 4 УР Р-ЗС. Фото ОКБ им. А.И.Микояна.
Характеристики истребителей "Мираж"G, "23-01" и "23-11
Тип самолета | "Мираж" G | 23-11 | 23-01 |
Мин. размах крыла, м | 7,00 | 7,78 | 7,72 |
Макс, размах крыла, м | 13,00 | 13,97 | - |
Длина самолета, м | 16,80 | 15,78 | 16,80 |
Высота* самолета, м | 5,35 | 5,77 | 5,15 |
Площадь крыла, м>2 | 25,00 | 32,10 | 40,00 |
Взлетн. масса без УР, кг | 14740 | 12860 | - |
Норм.взл. масса с УР, кг | 16340 | 13300 | 16000 |
Макс, взлетн. масса, кг | 19300 | 18000 | |
Масса топлива во внутр. баках, кг | | _ | 4250 |
Макс, статическая | 10350 | 7800 | 7800+ |
тяга двигателя, кгс | | | 1-2x2350** |
Максимальное число М | 2,2 | 2,13 | 2,30 |
Практический потолок, м | I 17500 | 17200 | |
Макс, дальность, км | 2150 | 2045 | - |
Разбег, м | 810 | 320 | 180 |
Пробег с парашютом, м | - | 440 | 250 |
Пробег без парашюта, м | 550 | 750 | - |
Макс, экспл. перегрузка | | 6,5 | 3,1*** |
* Указана в полетном положении с выпущенным шасси во всех таблицах |
** Подъемные двигатели |
***На серийном самолете МиГ-23С максимальная эксплуатационная перегрузка составила 7,5д |
Самолет "23-11/1", как и "23-01", оснастили ТРДФ Р- 27Ф-300 (тяга 1x5200/7800 кгс). Этот двигатель, созданный под руководством К.Р.Хачатурова, имел удельный расход топлива, на 25% меньший, чем ТРДФ Р-11Ф2-300, установленный на истребителе МиГ-21. Высокорасположенное крыло изменяемой геометрии, снабженное мощной механизацией по передней и задней кромке, могло устанавливаться на углы стреловидности 16°, 45° и 72°. Шасси оригинальной конструкции убиралось в фюзеляж, занимая минимальный объем. На основных стойках были применены колеса КТ-133 830x225 мм, переднее колесо имело размеры 520x125 мм. Внутренние полости стоек шасси использовались как емкости сжатого воздуха. На самолете был установлен подфюзеляжный киль, складывающийся при посадке; впервые такая конструкция появилась на опытном самолете Е-8. Под основным килем располагался контейнер с тормозным парашютом ПТ -10370-65 с площадью крестообразного купола 21 м