Состоял на вооружении ВВС СССР и поставлялся для ВВС Афганистана, Алжира, Анголы, Болгарии Венгрии, Египта, Германии, Ирака Индии, Кубы, Ливии, Нигерии, Чехословакии, КНДР, Эфиопии, Южного Йемена, Сирии и Судана.
Широко применялся в боевых действиях в Анголе, Ливане (1982 г.), а также в ходе ирано-иракскои войны Серийное производство прекращено в конце 70-х годов.
МиГ-23МС – экспортный вариант МиГ-23М с упрощенным БРЭО (в частности, РЛС «Сапфир-21») и вооружением.
МиГ-23БК – истребитель-бомбардировщик в разведывательно-ударном варианте
МиГ-23МФ – экспортный вариант МиГ-23М с РЛС РП-23.
МиГ-23МЛ – облегченный многоцелевой истребитель. Оснащен усовершенствованной системой автоматизированного управления, РЛС «Сапфир-23МЛ, теплопеленгатором ТП-23М, системой опознавания «свой-чужой» СРО-2М ИЛС АСП-17МЛ Установлен двигатель Р-35-300 с тягой 8550/13000 кгс. Укорочен фюзеляж и форкиль, передняя стойка шасси была усилена, модернизирован предкрылок, узлы внешней подвески перенесены на фюзеляж, убран один из фюзеляжных топливных баков.
МиГ-23МЛА – перехватчик ПВО.
МиГ-23П – облегченный перехватчик, вариант МиГ-23МЛ.
МиГ-23МЛД – многоцелевой истребитель. Модернизировано крыло – установлен второй «клык», на приемнике воздушного давления (ПВД) установлены генераторы вихрей в виде небольшой пластины с острыми кромками, усовершенствован отклоняемый носок крыла. Оснащен новой РЛС, способной одновременно сопровождать до шести целей, АСУ с земли и системой предотвращения сваливания СОС-3-4 На вооружение МиГ-23МЛД поступили УР Р-24Р, Р-24Т и (позднее) Р-73.
Базовый истребитель МиГ-23 выполнен по схеме высокоплана с крылом изменяемой геометрии. Максимальный угол стреловидности – 72°, средний – 45°, минимальный – 16°. Консоли крыла крепятся с помощью узлов поворота к центроплану вблизи фюзеляжа, чем обеспечивается наибольший эффект изменения стреловидности (поворачивается практически все крыло, а не его часть).
На подвижной части крыла расположен пилон для подвески вооружения, который при изменении угла подвижного крыла остается параллельным фюзеляжу (всегда ориентирован по встречному потоку). Вертикальное оперение большой площади с удлиненным форкилем. Подфюзеляжный киль, служащий для повышения путевой устойчивости, складывается при взлете и посадке. В нижней части киля, под рулем направления, расположен контейнер тормозного парашюта.
Кабина пилота оборудована катапультным креслом, которое дает возможность покидать самолет во всем диапазоне высот и скоростей его применения. Фонарь кабины вписан в обводы фюзеляжа, открывается назад и вперед На фонаре смонтирован перископ обзора задней полусферы.
На самолете применено трехстоечное шасси с широкими пневматиками низкого давления (передняя стоика со спаренными колесами, главная – с одинарными) Шасси позволяет эксплуатировать самолет с грунтовых аэродромов.
На МиГ-23 в зависимости от модификации ставились следующие типы двигателей: Р-27Ф2-300 (1x10200 кгс, МиГ-23С), Р-29-300 (1x12500 кгс, МиГ-23М), Р-Э5Ф-ЗМ (1x13100 кгс, МиГ-23МЛ, МиГ-23МЛД). Возможна подвеска стартовых твердотопливных ускорителей.
Бортовое оборудование МиГ-23М (МиГ-23МЛ) включает БРЛС «Сапфир-23Д» («Сапфир-23МЛ»), которая обеспечивает всеракурсный поиск, обнаружение, опознавание и сопровождение воздушных целей; прицеливание, подготовку ракет к пуску и подсвет целей для применения УР с радиолокационной ГСН (дальность обнаружения целей типа истребитель составляет 35 (55) км, зона обзора по азимуту – до 30°); теплопеленгатор ТП-23М, обеспечивающий скрытый поиск, обнаружение на дальности 35 (60) км и сопровождение воздушных целей при атаках в заднюю полусферу, управление антенной РЛС; прицеливание при пусках ракет с тепловой ГСН с дальностей до цели 19 и 30 км; авиационный стрелковый прицел АСП-23Л (АСП-17МЛ), обеспечивающий прицеливание по визуально видимым наземным и воздушным целям, а также целеуказание ракетам ближнего воздушного боя.
Пилотажно-навигационные средства обеспечивают: директорное и автоматическое управление траекторией при полете по заданному маршруту, возврате на аэродром, выполнении предпосадочного маневра; ручное управление самолетом с демпфированием колебаний по курсу, крену, тангажу, стабилизацию заданного углового положения, приведение самолета к горизонту из любого положения; прием команд наведения; связь, госопознавание; автоматический увод с опасной высоты. Кроме того, станция предупреждения об облучении СПО-15 выдает летчику информацию о направлении на радиоизлучающую цель или атакующий истребитель противника.