Mit der Verschärfung des Kalten Kriegs ab 1948 forcierte die Sowjetunion die Modernisierung ihrer Streitkräfte, was in der Folge zu einem beschleunigten Zulauf neuer Technik bei allen Waffengattungen führte. Besonders bei den fliegenden Truppenteilen der Luftstreitkräfte (Woenno-Wosduchnije Sily, WWS) und der Luftverteidigung (Protiwowosduschnaja Oborona Strany, PWO) wurden in schneller Folge die jeweils aktuellen Typen eingeführt. Allein aus dem Konstruktionsbüro Mikojan-Gurjewitsch waren das binnen eines Jahrzehnts die MiG-15 (1948), die MiG-17 (1952), die MiG-19 (1954) und schließlich die MiG-21. Mit letzterer wurden nur die Einsatzregimenter der WWS ausgerüstet. Die PWO erhielt zur gleichen Zeit die nach dem gleichen aerodynamischen Schema entwickelte Su-9 sowie die Jak-28. 1957 begann die Fertigung einer Vorserie von zehn Maschinen des Typs Je-5 im Staatlichen Flugzeugwerk Nr. 31 in Tbilissi. Ab diesem Zeitpunkt wurde das neue Muster als MiG-21 bezeichnet, wobei die Maschinen der Vorserie keinen Versionsbuchstaben erhielten. Ungeklärt ist bisher, ob diese Maschinen bereits in den Bestand der WWS gelangten oder nur zu Testzwecken dienten. Nach weiteren Modifikationen erfolgten schließlich im Sommer 1959 die Abnahmeprüfungen der weiterentwickelten Je-6 beim Versuchsinstitut der Luftstreitkräfte in Achtubinsk (GK NII WWS). Nach bestandenen Prüfungen wird daraus die MiG-21F, deren Serienproduktion im Herbst des gleichen Jahres im Werk Nr. 21 in Gorki anläuft. Am 5. März 1960 werden die ersten MiG-21F von Werkspiloten aus Gorki zum 32. Garde-Jagdfliegerregiment (GwIAP) in Kubinka bei Moskau überführt und zwei Staffeln mit dem neuen Typ ausgestattet. Binnen zweier Monate starten alle Piloten der Einheit zum ersten Flug auf dem Muster. Vorangegangen war die Umschulung von fliegendem und Bodenpersonal in den Werken Moskau (Nr. 30, auch bekannt als Znamija Truda), wo bald die Fertigung der MiG-21 für den Export beginnen sollte, und Gorki sowie beim GK NNI WWS.

Bis Ende 1960 liefert GAZ 21 insgesamt 83 MiG-21F an die Truppe aus. Im Oktober des gleichen Jahres verlegten fünf MiG-21F des 32. GwIAP nach Achtubinsk, wo sie innerhalb von sechs Monaten rund 500 Flüge zur Erprobung des aus Bordkanonen, ungelenkten Raketen und Bomben bestehenden Waffenarsenals dieser Version durchführten. Bei der Luftparade über Tuschino im Juli 1961 wurde die MiG-21, dann bereits in der Version F-13, erstmals öffentlich gezeigt und erhielt von westlicher Seite den ASCC-Codenamen FISHBED. Die MiG-21F ist zugleich auch die erste MiG-21-Version, die bei den im Ausland stationierten sowjetischen Fliegertruppenteilen erscheint. Bereits 1960 erhalten Regimenter in der DDR und Polen das neue Muster. Die letzten sowjetischen MiG-21 verlassen ihre ausländischen Basen erst 1989/ 90. Mit der MiG-21F-13, die den WWS zwischen 1960 und 1962 in rund 350 Exemplaren zuläuft, beginnt die flächendeckende Ausstattung von Truppenteilen mit dem neuen Typ, der wegen seiner charakteristischen Deltaflügel in der Truppe Balalaika genannt wird. Sowohl in den sowjetischen Luftstreitkräften als auch bei den Verbündeten gab es in der Einführungsphase der MiG-21 erhebliche Verluste an Menschen und Material, verursacht vor allem durch Fehlfunktionen des Triebwerks. Schon für den 25. Januar 1961 ist beispielsweise ein Absturz in der DDR nahe Templin dokumentiert, weitere waren noch im gleichen Jahr zu beklagen. Erschwerend kam hinzu, dass anfangs kein MiG-21-Doppelsitzer verfügbar war und die Ausbildung deshalb auf der MiG-15UTI mit völlig anderen Flugeigenschaften erfolgen musste...