Первой модификацией Sparrow для серийных F-4 стала AIM-7D с жидкостным двигателем. Ее минимальная разрешенная дальность пуска составляла 2,15 км в ЗПС и до 4,5 км в ППС. В качестве недостатка можно отметить ее низкую надежность и большую задержку от момента захвата цели до пуска – почти 5 с, это делало ракету непригодной для ведения ближнего боя. Особенно плохо Sparrow показала себя против дозвуковых целей, летевших на малых высотах. Вероятность попадания в цель во Вьетнаме оказалась равной 0,15, хотя в полигонных условиях она составляла 0,71. Общий итог применения во Вьетнаме AIM-7D: четыре МиГ-17, один МиГ-21. Несмотря на недостатки, AIM-7D давала F-4B/C преимущество над МиГ-21, ведь экипаж «Фантома» потенциально мог атаковать противника при отсутствии видимости цели, под любым ракурсом и в любую погоду. Сильно дымившая Sparrow была хорошо заметна, что оказывало серьезное психологическое воздействие на противника и могло сорвать его атаку, заставить предпринять маневры уклонения, а также подставить его под атаку другого «Фантома».

Ракета средней дальности AIM-7D, подвешенная под «Фантомом» в полуутопленом положении. Справа – такая же ракета перед подвеской на самолет
Некоторые УР средней дальности
Ракета | Длина, м | Масса, кг | Масса БЧ, кг | Макс. дальность, км | Перегрузка, g |
| | | | | Цели | Носителя |
AIM-7D | 3,66 | 180 | 30 | 15 | | |
AIM-7E | | 204 | | 35 | 5 | Без ограничений |
AIM-7F | | 228 | 39 | 50 | | |
AIM-7M | | 200 | 39 | 56 | | |
Р-23Р | 4.46 | 222 | 26 | 35 | 5 | 4-5 |
Р-23Т | 4.16 | 215 | | 13 | | |
Р-24Р | 4,495 | 243 | 35 | 50 | 8 | 4-5 |
«Фантомы» в отличие от «МиГов» были оснащены системами дозаправки топливом в воздухе и могли нести управляемое оружие класса «воздух-земля». На фото слева направо: дозаправка в воздухе самолета F-4S из 212-й эскадрильи КМП США по системе «шланг-конус»; F-4C из состава ВВС США готовится к дозаправке с использованием жесткой штанги; F-4D из 8-го TFW с подвешенной под левым полукрылом управляемой бомбой GBU-12
МиГ-21 и первые МиГ-23 ракет средней дальности не несли. УР малой дальности Р-ЗР с полуактивной радиолокационной ГСН немного не дотягивала до AIM-7D по максимальной дальности пуска, но превосходила ее по минимальной – всего 1 км. Однако это превосходство не давало никакого выигрыша в ближнем бою, ибо максимальная перегрузка цели для Р-ЗР не превышала Зд, а носителя при пуске – 2д.
В 1963 г. началось серийное производство AIM-7E, которая оснащалась твердотопливным двигателем. Конструкторам удалось улучшить некоторые ее характеристики, в частности, довести минимальную дальность пуска до 1,5 км. Эффективность применения выросла, но экипажи F-4 все еще жаловались на невозможность стрельбы по целям, летевшим на фоне земли, и плохую маневренность ракеты. AIM-7E постоянно преследовали отказы ГСН, взрывателя и двигателя. По итогам боев мая 1966 г. на один сбитый самолет в среднем приходилось 16 выпущенных ракет. В дальнейшем их расход стал еще большим. В целом, в 1966-72 гг. экипажи ВВС на «Фантомах» сбили такими ракетами 33 истребителя противника, а ВМС – 5 самолетов. Низкая эффективность Sparrow во Вьетнаме связана и с тем, что после трех попаданий AIM-7 в свои самолеты командование запретило их применение в отсутствие визуального контакта с целью. Это свело на нет все преимущества ракеты и превратило ее в оружие ближнего боя, на что Sparrow не рассчитывалась.
Новая AIM-7E-2 стартовала всего через 1,5 с после нажатия боевой кнопки. Минимальная дальность пуска уменьшилась до 1,07 км. Конструкторы повысили маневренность, улучшили автопилот и взрыватель. Однако главным образом из-за низкой надежности ламповой электроники эффективность боевого применения поднялась всего на 3% по сравнению с «Е». На счету F-4 с новой ракетой числится 14 сбитых самолетов. По американской статистике, всего за всю войну во Вьетнаме с «Фантомов» было выпущено 612 ракет Sparrow, а в цель попало 57 (9,3%).
После окончания войны F-4 стали получать AIM-7E-3 с новым взрывателем и частично полупроводниковой элементной базой бортовой аппаратуры.
Примерно в то же время на вооружении МиГ-23 появились ракеты средней дальности Р-23Р и Р-23Т с полуактивной радиолокационной и тепловой ГСН, соответственно. Советская ракета проигрывала Sparrow по минимальной дальности пуска (3 км в ЗПС и 7 км в ППС), но выигрывала по характеристикам ГСН, которая считалась более помехозащищенной и лучше сопровождала цели на фоне земли. По результатам полигонных пусков в 1975-79 гг., средний расход Р-23Р составлял 1,8 ракеты на одну мишень (у Р-23Т этот показатель – 1,16). Необходимо отметить, что МиГ-23 уступал «Фантому» по количеству ракет средней дальности, на него можно было подвесить всего 2 ракеты. Оставляли желать лучшего качество изготовления ракет и их надежность. В строевых частях браковали около 40-50% имевшихся Р-23, что приводило к серьезному ухудшению показателей боеготовности. Несмотря на кажущийся ужас положения, эти цифры даже лучше, чем в американских частях, где браковали 63% всех Sparrow.