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Dello Ye-2 restano anche gli exploits velocistici grazie ad un motore a razzo ausiliario, inclusa la quota di 25.000 m raggiunta in uno dei voli di prova.
Dal '56 divenne disponibile il motore di nuova generazione R-11S che venne montato sullo Ye-2A, ma restavano ancora le ali a freccia simili a quelle del MiG-19, nondimeno vennero raggiunti i 1900 kmh.
Dopo varie riprogettazioni gli aerei apparvero il 24 giugno del '56 alla Giornata dell'aviazione di Tushino
Solo nel settembre uno Ye-4 venne rimotorizzato con un R-11S da 5100 kgs che lo fece ribattezzare Ye-5 e toccare i 2000 kmh.
Seguirono altri prototipi migliorati come lo Ye-6 con ala a 57 gradi,
Le prime prove furono incoraggianti, l'aereo raggiunse Mach 2,05 ad una quota di 12 km.
Sfortunatamente il 20 maggio 1958 ebbe un incidente gravissimo:
Il motore si incendiò una quota di 18 km, danneggiando i controlli di volo.
(Il rapporto ufficiale afferma che fu solo un blocco del compressore, che causò lo spegnimento del motore: Il pilota non poté riaccenderlo perché il serbatoio dell' ignizione era surriscaldato e pieno solo di vapore)
Quando il pilota si avvicinò al suolo perdette il controllo del velivolo e alla fine l'aereo si schiantò, uccidendo Nyefedov.
Seguirono altri prototipi come lo Ye-6/3 che raggiunse una media di 2388 kmh su 15/25 km il 31 ottobre 1959 e poi sempre grazie ad un potente razzo ausiliario i 34.714 m.
Dopo un guazzabuglio di linee evolutive sviluppate coi vari prototipi con ali a freccia o a delta, motori turbojet con o senza motore a razzo, alla fine uscì di fabbrica il caccia leggero MiG-21F, che divenne il primo tipo della numerosissima famiglia di questi apparecchi.
Entrò in produzione nel 1960.