Výrobný závod №1 v Moskve dostal dňa 2. októbra 1940 príkaz №521, ktorý požadoval zlepšiť parametre I-200, a to najmä dolet. Konštruktéri závodu upravili štvrtý vyrobený kus I-200 tak, že pod kabínou pilota inštalovali ďalšiu nádrž na 250 litrov paliva. Aby bolo zachovanie centrovanie lietadla, do predĺženého rámu posunuli motor AM-32A o 100 mm dopredu. Ďalšie úpravy zahrňovali  zväčšenie kladného vzopätie krídla na +6°, čo zlepšilo smerovú stabilitu, nový chladič OP-310, ktorý sa tak isto posunul dopredu, podvozok dostal nové kolesá 650x200, palivové nádrže v krídlach dostali ochranu a upravený bol kryt hlavného podvozku. Lietadlo bolo odovzdané na továrenské skúšky 21. októbra 1940 a prvý vzlet uskutočnil pilot A.N. Jekatov 29. októbra 1940. V niektorých prameňoch sa takto upravený prototyp nesprávne označuje  I-210 , alebo I-63. Po vojskových skúškach takto upravené lietadlo v decembri 1940 nahradilo na výrobnej linke závodu Mig-1 a dostalo oficiálne označenie MiG-3. Okrem závodu №1 v Moskve bol sériovou výrobou Migu-3 poverený závod №43 v Kijeve.

Skúšky prototypov I-200 pokračovali až do marca 1941, oficiálne vládne skúšky prešli koncom februára 1941 dva sériové stroje №2107 a №2115, vyrobené v decembri 1940. Poznatky z týchto skúšok sa okamžite aplikovali v sériovej výrobe a sa stalo, že vzletová hmotnosť Migu-3 postupne vzrástla z pôvodných 3100 kg na 3355 kg, so všetkými  negatívnymi dôsledkami na stúpavosť a obratnosť lietadla. Problémom sa ukázala použitá vrtuľa VIŠ-22E, ktorá mala nedostatočný rozsah nastavenia listov vrtule 20°, čo malo za následok, že pri lete strmhlav 50°-60° motor sa dostal do neprípustne vysokých otáčok. 

Nedostatkom Migu-3 bola pomerne slabá výzbroj. Situáciu mala riešiť inštalácia ďalších dvoch guľometov UBS 12,7 mm pod krídlo so zásobou streliva 145 ks pre každú zbraň. Takto vyzbrojené stroje začali opúšťať brány závodu №1 v Moskve od 20. februára 1940, spolu vyrobili 821 lietadiel tejto modifikácie. Nedostatok guľometov UBS, pokles maximálnej rýchlosti o 40 km/hod, vzrast vzletovej hmotnosti o 150  kg a horšia stúpavosť a obratnosť mali za následok, že výroba tejto modifikácie bola ukončená a dokonca guľomety UBS boli spod krídiel demontované aj na už vyrobených lietadlách.

13. marca 1941 zahynul nad Kačinským poligónom skúšobný letec A.N. Jekatov. Lopatky turbokompresoru sa odtrhli, pričom zasiahli kabínu. Problémy s turbokompresorom pretrvávali až do konca roku 1940.

Pozoruhodné je aj porovnanie ceny lietadiel bez motoru v rubľoch z mája 1941. Lagg-3 stál podľa modifikácie a výrobného závodu od 196500 do 318000 rubľov, Jak-1 208800-325000 rubľov a Mig-3 158000 rubľov.

V okamžiku prepadnutia ZSSR 22 júna 1941 bolo vyrobených 1309 stíhacích lietadiel Mig. Koľko bolo z nich skutočne bojaschopných, o tom doteraz vedú ruskí historici spory. Fakt je, že fyzicky na frontovej línii bolo z moderných stíhacích lietadiel najviac Migov, lebo Jaky a LaGGy len začali prichádzať k bojovým jednotkám. Úroveň preškolenia na stroje s odlišnou technikou pilotáže bola slabá, to isté sa týka aj preškolenia pozemného personálu. Mig-1 a Mig-3 boli predovšetkým stroje pre potreby PVO, teda pre boj s bombardovacími lietadlami protivníka a nie frontové stíhačky. V porovnaní s Bf-109E mal Mig-3 lepšie parametre, ale mal horšie manévrovacie vlastnosti a slabšiu výzbroj. V čase prepadnutia ZSSR tvorili jadro stíhacích jednotiek nové Bf-109F a oproti tejto modifikácii mal Mig-3 síce teoreticky o 40 km/hod väčšiu maximálnu rýchlosť vo výškach nad 6000 m, ale inak bol po všetkých stránkach oproti Bf.109F-1 horšie lietadlo.  

Od 10. júla 1941 sa začali na krídla Migu-3 montovať automatické sloty, čo zlepšilo vlastnosti vo vývrtke. Približne v tom istom čase do lietadla začali montovať motor AM-32A s redukciou 0,732 namiesto 0,902 a novú vrtuľu AB-5L-123, ktorej rozsah nastavenia listov vrtule bol až 30°. Prírastok rýchlosti bol až 21 km/hod. Palivové nádrže dostali ochranu nehorľavým plynom, zmenilo sa pancierové sklo na štítku kabíny, pod krídla bolo možné zavesiť prídavné palivové nádrže, zväčšila sa kompenzácia Friseho krídielok na 26%, vodorovné chvostové plochy dostali nový pomer medzi stabilizátorom (pevnou časťou) a výškovým kormidlom (63% : 37%).

Moskovský závod v tom čase dostal príkaz na sériovú výrobu modifikácie s dvomi guľometmi UBS a jedným ŠKAS. Na základe vyhodnotenia skúšok a malej účinnosti 7,62 mm guľometu ŠKAS, od septembra 1941 (od 151. lietadla 27. série) sa montovali iba dva guľomety UBS so zásobou streliva zväčšenou na 700 ks. Do začatia evakuácie bolo vyrobených 315 kusov tejto modifikácie, z čoho 215 lietadiel malo pod krídlami 2x1 vypúšťacie zariadenie ZROB-82 pre neriadené rakety ROS-82 ráže 82 mm. Uvažovalo sa s inštaláciou dvoch kanónov ŠVAK 20 mm, ale evakuácia výrobného závodu prerušila práce na tomto projekte.

Okamžite po vypuknutí vojny boli započaté práce na evakuácii závodov leteckého priemyslu, ohrozených náletmi. Najprv sa sťahovala v auguste konštrukčná kancelária a potom s ohľadom na situáciu na fronte bol 8.októbra 1941 vydaný príkaz na evakuáciu závodu №1 v Moskve. Závod sa sťahoval na miesto, kde už pracoval závod №122 v Kujbiševe (885 km východne od Moskvy). Evakuácia trvala iba dva mesiace, pričom v novembri mohla byť obnovená sériová výroba.

Motory AM-35A sa vyrábali v tom istom závode, ako AM-38 pre bitevné lietadlá Il-2, ktorých výroba mala na základe požiadaviek z frontu maximálnu prioritu. Závod, v ktorom sa vyrábali motory AM-38 v Bielorusku, obsadili Nemci. Výroba AM-35A v Kujbyševe musela byť zastavená, aby sa závod mohol plne orientovať na masovú výrobu AM-38 pre Il-2. Vo veľmi ostrom a výhražnom  Stalinovom telegrame zo dňa 23. decembra 1941 dostal závod №1 príkaz ukončiť výrobu stíhacích lietadiel Mig-3 a nahradiť ju sériovou výrobou Il-2. Do tohoto príkazu závod dokázal vyrobiť ešte 22 lietadiel, vyzbrojených dvomi kanónmi ŠVAK.

V apríli 1942 sa situácia na fronte zlepšila do tej miery, že v Moskve mohol byť zriadený experimentálny závod №155, v ktorom sídlila konštrukčná kancelária vedená A.I. Mikojanom (OKB-155). Z častí, získaných zo závodov №1 a №30 v snahe pomôcť frontu zmontovali ďalších 30 lietadiel, vyzbrojených dvomi kanónmi ŠVAK.

V lete 1941 konštruktéri závodu №1 namontovali do sériového Mig-3 fotoaparát AFA-I. Postupne bolo takto upravených 5 lietadiel, ktoré úspešne prešli skúšky na fronte.

Celkovo bolo postavených 3172 stíhacích lietadiel Mig-3. Vďaka vysokému stupňu unifikácie a konštrukcii, ktorá umožňovala dobrú údržbu, lietadlá sa udržali vo výzbroji najmä jednotiek PVO až do konca vojny. Problémom bola iba ukončená sériová výroba motoru AM-35A, preto Mikojanova konštrukčná kancelária okamžite prikročila k náhrade tohoto motoru. Ešte v lete 1941 bol do sériového stroja №3595 namontovaný motor AM-38 bez turbokompresoru s vrtuľou AB-5L-110A. 31. júla 1941 sa uskutočnil prvý vzlet takto upraveného lietadla. Skúšky pokračovali do 12. augusta 1941 a potvrdili veľmi dobré parametre lietadla vo výškach do 4000 m, kde prebiehala väčšina bojov na fronte. Výkonnejší motor však znamenal aj problémy s chladením kvapaliny a oleja, ktoré nepostačovalo a dochádzalo k prehrievaniu motora už od vonkajších teplôt nad 16°C. Lietadlo sa po skúškach vrátilo do výrobného závodu, kde opravili niektoré nedostatky, ale obnovené skúšky sa skončili 5. októbra 1941 katastrofou. Neskôr sa ukázalo, že lietadlo sa stalo obeťou nemeckej stíhačky, operujúcej hlboko vo vnútrozemí. Priamo na fronte, na základe vlastnej iniciatívy začali riešiť problém v poľných podmienkach. V novembri 1941 mechanici 402 stíhacieho pluku (IAP) namontovali motory AM-38 do dvoch lietadiel. Veliteľ pluku major K.A. Gruzdev počas jedného skúšobného letu zostrelil dva bombardéry Luftwaffe.

Mikojanova konštrukčná kancelária, presvedčená o kvalitách Migu-3, sa snažila zachrániť lietadlo vo výrobe montážou dostupnejších vzduchom chladených hviezdicových motorov. Bol to podobný postup, ktorý viedol od LaGG-3 k lietadlu La-5. Motor M-82A (AŠ-82) konštruktéra A.D. Švecova vychádzal z amerického Wright Cylone a mal výkon 1500 hp. Napriek väčšiemu výkonu a malej úspore vzletovej hmotnosti, vďaka výrazne zvýšenému aerodynamickému odporu bolo lietadlo I-210, ktoré vzniklo zástavbou tohoto motoru do minimálne upraveného trupu Migu-3, veľkým sklamaním. Experimentálny závod vyrobil 5 prototypov I-210, prvý vzlet sa konal v decembri 1941, pilotoval V.E. Golofastov. Už prvé lety odhalili problémy s vibráciou chvostových plôch, so zlým výhľadom pilota pri štarte, klesla hodnota maximálnej rýchlosti. Prototyp sa musel vrátiť na prepracovanie. Skúšky v aerodynamickom tuneli pomohli odstrániť najvážnejšie aerodynamické nedostatky a lietadlá mohli v decembri 1942 odletieť na vojskové skúšky na Kalininský front. Maximálna rýchlosť v 6000 m bola 615 km/hod, v 0 m 475 km/hod. Nakoľko motor nemal turbokompresor, dostup bol iba 8700 m. Do 5000 m stúpal za 6'42''. Dĺžka lietadla bola 8,08 m, prázdna hmotnosť 2720 kg, vzletová 3328 kg. Niekedy sa používalo aj nesprávne označenie Mig-9, ale neskoršie pridelenie tohoto označenia prúdovému Migu-9 dokazuje, že nebolo oficiálne. Výzbroj tvorili 3 guľomety UBS.

Práce pokračovali po návrate konštrukčnej kancelári do Moskvy, k dispozícii bola nová verzia M-82, označená AŠ-82FN. Koncom leta 1943 začali skúšky prvého prototypu I-211. Výzbroj pozostávala z dvoch kanónov ŠVAK ráže 20 mm, maximálny dostup bol 11300 m, lietadlo dosahovalo vo výške 7000 maximálnu rýchlosť 670 km/hod. Do 5000 m vystúpilo za púhe 4 minúty. Dĺžka lietadla bola iba 7,95 m, prázdna hmotnosť 2530 kg, vzletová 3100 kg. Skúšky napriek skutočnosti, že lietadlo nemalo na nábežnej hrane krídla sloty, preukázali pomerne dobré letové charakteristiky. Napriek lepším výkonom, vo výrobe ostal La-5FN, ktorý používal rovnaký motor.

Mig-3U (I-230) , lietadlo "D" (v niektorých prameňoch sa vyskytuje označenie Mig-3D) bola modifikácia Migu-3 s použitím ľahkých kovov v konštrukcii, ktoré viedlo k úspore prázdnej hmotnosti na 2612 kg, vzletová bola 3285 kg. Táto modifikácia mala väčšiu kabínu, chladiče oleja a kvapaliny, nový podvozok, výzbroj pozostávala z dvoch kanónov ŠVAK ráže 20 mm . Koncom roku 1942 bolo postavených 6 prototypov (z náhradných dielov). Časť ich bola vybavená motormi AM-35A, druhá motormi AM-38F, lietadlo s motorom AM-38F bolo dlhé 8,62 m. Druhý prototyp mal zväčšené rozpätie na 11 m a plochu krídla na 18 m². Napriek pomerne ťažkému motoru lietadlá lietali veľmi dobre a štvrtý prototyp dosahoval vo výške 7000 m maximálnu rýchlosť 656 km/hod, v 0 m 526 km/hod. Do 5000 m stúpal za 6'12''. Výzbroj bola dva kanóny ŠVAK ráže 20 mm. Nevýhodou bola pomerne vysoká pristávacia rýchlosť. V auguste 1943 boli 4 lietadlá dodané do 12. gardového stíhacieho pluku, ktorý pôsobil v rámci PVO Moskvy.

I-231 (v niektorých prameňoch sa vyskytuje označenie Mig-3DD) bola modifikácia, vybavená novým Mikulinovým radovým motorom AM-39 s maximálnym výkonom 1700 hp. Toto celokovové lietadlo, postavené v polovici roku 1943, malo vynikajúcu maximálnu rýchlosť 707 km/hod vo výške 7100 m, do výšky 5000 m vystúpilo za 4'30'', maximálny dostup 11400 m. Bolo dlhé 8,62 m, prázdnu hmotnosť malo 2583 kg, vzletovú 3285 kg. Motor AM-39 bol nespoľahlivý a prototyp fatálne havaroval 8. marca 1944 pri vynútenom pristáti, pilot P.M. Stefanovskij haváriu prežil.

Varianty I-230 a I-231 boli iba alternatívou k modernejším výškovým strojom I-220/221/222/223/224/225, ktoré predstavovali posledné veľké Mikojanové stíhacie lietadlá s piestovým motorom.

Typ - modifikácia	Mig-3 január 1941	Mig-3 august 1941
Vzletový výkon AM-35A (hp)	1350
Nominálny výkon AM-35A(hp)	1200
Rozmery (m)
Rozpätie	10,20
Dĺžka	8,16	8,25
Výška	3,50
Plocha krídla (m2)	17,44
Hmotnosť (kg)
Prázdna	2699	2700
Vzletová	3350	3350
Maximálna rýchlosť (km/h)
v 0m	505	466
v 7000m	640	610
Dostup (m)
Operačný	11000	12000
Stúpavosť (min)
do 5000m	5,4	7,1
Dolet (km)
Taktický	1250	n/a
Výzbroj
Guľomety (strelivo na hlaveň)	1(3) x 12,7mm UBS (300) 2 x 7,62mm ŠKAS (750)
Bomby	200 kg (2 x FAB-100 alebo 2 x FAB-50) 200 kg (2 x FAB-100 alebo 4 x FAB-25) mohli byť nahradené raketami
Rakety	6 x RS-82

«» 10.5.2002