На МиГ-21Ф-13 заменили радиодальномер СРД-1 на СРД-5 «Квант», сопряженный с вычислителем ВРД-1 и оптическим прицелом АСП-5Н-ВУ1. Ракеты К-13 размещались на пусковых установках АПУ-28, подвешивавшихся на доработанные балочные держатели БДЗ-58- 21. Кроме того, допускалась подвеска до 32 АРС-57М, двух АРС-212 или АРС-240 и бомб.

МиГ-21Ф-13 на стоянке военной кафедры Московского лесотехнического института

Линейка истребителей МиГ-21Ф-13

В процессе серийного производства машина постоянно совершенствовалась. Начиная с самолета № 740701 завода № 21 начали устанавливать дополнительный топливный бак № 2а объемом 75 л между 14-м и 16-м шпангоутами под воздушным каналом ТРД. Одновременно увеличили аварийный остаток топлива с 500 до 600 л.

С самолета № 740815 начали устанавливать дополнительные баки в крыле, а с самолета № 741001 увеличили площадь киля с 3,8 до 4,37 м2 .

МиГ-21Ф-13 (изделие «74») выпускался в Горьком около трех лет, но довольно большими сериями. Достаточно сказать, что в 1960 году завод № 21 сдал заказчику 132 машины, год спустя – 232, а за десять месяцев 1962 года – 168 самолетов. Одна из этих машин потерпела катастрофу в июне 1962 года из-за обрыва лопаток спрямляющих аппаратов 4-й и 5-й ступеней компрессора ТРД.

В 1962-м производство «Ф-13», предназначенных на экспорт, освоил завод № 30 (впоследствии «Знамя труда»). В следующем году произошла, видимо, первая трагедия с самолетом, построенным в Москве. Это случилось в Луховицах 6 августа, когда потерпел катастрофу самолет № 743000903, унесший жизнь летчика А.Н. Рыбакова.