El MiG-21 fue quizás el sello distintivo de la aviación soviética durante la Guerra Fría. Su aparición causó preocupación en Occidente, que pronto fue superada cuando se empezaron a aprender las lecciones aprendidas de la acción del militante contra Israel. El caza soviético fue durante años la columna vertebral de las fuerzas aéreas egipcias, iraquíes y sirias y fue visto decenas de veces luchando contra cazas occidentales, principalmente israelíes. El primer enfrentamiento ocurrió en 1964 pero no fue derribado.
Los israelíes derribaron el primer MiG-21 en el verano de 1966. El 7 de abril de 1967, seis MiG-21 sirios fueron derribados por Mirages israelíes. Fue durante este período que los pilotos sirios descubrieron la maniobra de "velocidad cero", conocida como "maniobra cobra". Durante la fase inicial de la Guerra de los Seis Días, los aviones israelíes atacaron a los árabes en cuatro oleadas. La primera oleada se cobró el derribo de 7 MiG-21 egipcios. Los egipcios, a su vez, apoyaron el derribo de cinco aviones israelíes.
La segunda oleada de israelíes reclamó el derribo de 4 MiG-21 egipcios y la tercera oleada el derribo de dos MiG-21 sirios y un iraquí. La cuarta ola destruyó varios MiG-21 sirios en tierra. En total, Egipto perdió alrededor de 100 de los 110 MiG-21 que tenía. Siria perdió 35 de 60. A la Guerra de los Seis Días le siguió una serie de operaciones:la "Guerra de Desgaste". Entre 1967 y 1970, los israelíes derribaron seis MiG-2 egipcios y perdieron dos de los suyos. Los israelíes también apoyaron la destrucción de 25 MiG-21 sirios. Los sirios afirmaron que siete aviones israelíes fueron derribados, pérdidas que Israel no aceptó.
Intervención soviética
En marzo de 1970, aviones soviéticos, misiles tierra-aire soviéticos y pilotos y "asesores" soviéticos invadieron Egipto. El 13 de abril de 1970, los pilotos soviéticos reivindicaron el derribo de dos F-4 israelíes. El 18 de abril, un F-4 fue alcanzado por un MiG-21 pero no cayó. El 22 de junio, un piloto soviético derribó un A-4 israelí. El 25 de junio otro A-4 fue derribado.
Los israelíes reaccionaron fuertemente y el 30 de julio lanzaron la Operación Rimon. atrayendo a los pilotos soviéticos del MiG-21 a una trampa. En el combate aéreo, al menos cuatro MiG-21 fueron derribados y tres pilotos soviéticos murieron. Los soviéticos respondieron, el 7 de agosto, derribando dos Mirage israelíes. En total, entre marzo y agosto de 1970, los soviéticos reclamaron el derribo de 13 cazas israelíes MiG-21, perdiendo cinco de los suyos.
En septiembre de 1973, en un importante combate aéreo entre combatientes israelíes y sirios, Israel reclamó el derribo de 12 MiG-21 sirios, mientras que los sirios admitieron la pérdida de 5 cazas y reclamaron el derribo de 8 israelíes.
La guerra de Yom Kippur y el Líbano
Durante la Guerra de Yom Kippur los israelíes afirmaron el derribo de 73 MiG-21 egipcios y los egipcios afirmaron el derribo de 35 MiG-21 israelíes – un número excesivo ya que los israelíes no perdieron, durante toda la guerra, más de 15 aviones en combate aéreo.
En el frente sirio, los MiG-21 sirios derribaron un A-4 israelí y un Mirage III, causando tres bajas, el 6 de octubre. Al día siguiente, los sirios reivindicaron el derribo de dos F-4, tres Mirage y un A-4, admitiendo dos pérdidas propias. El mismo día, los MiG-21 iraquíes reclamaron el derribo de dos A-4 israelíes por una pérdida propia. El 8 de octubre, los MiG-21 sirios reivindicaron el derribo de tres F-4 israelíes, pero perdieron seis de los suyos . Al final de la guerra, los MiG-21 sirios reclamaron el derribo de 30 combatientes israelíes. Los israelíes reivindicaron el derribo de 29 MiG-21.
Después de la Guerra de Yom Kippur, los MiG-21 árabes se encontraron en una desventaja aún mayor ya que los israelíes ahora tenían cazas F-15 y F-16. Estos cazas derribaron, según los israelíes, 24 MiG-21 sirios, mientras que los sirios afirmaron haber derribado 5 cazas israelíes. Sin embargo, esta afirmación no fue confirmada. En la Guerra del Líbano de 1982, Israel reclamó el derribo de 45 MiG-21 sirios, mientras que los sirios reclamaron dos derribos confirmados y 15 probables. De hecho, dos F-15 y un F-4 resultaron dañados en combates aéreos con MiG-21.