这从一个侧面证明了苏联人的务实精神和米高扬设计局的深思熟虑，镍基合金钢的机体结构虽然让米格-25付出了巨大的重量代价，但却保障了米格-25拥有足够的机体强度，使得其可以胜任在截击作战中经常遇到的诸如急跃升攻击，高速俯冲等战术动作，而且在做到这一切的同时，其成本还相当的低廉。而付出了高昂代价的美国“黑鸟”，除了获得了最大速度和飞行高度的优势以外，其低劣的机动性能几乎令人无法忍受，与此同时，低劣的机体结构强度更使得黑鸟在服役过程中拥有了高达30%的坠毁率，这一切使得黑鸟更像是一架技术验证机而不是实用的作战飞机，即便到了今天，如黑鸟一样使用几乎全部钛合金结构的战机依旧凤毛麟角---与闪耀着科技光芒的偶像派明星黑鸟相比，米格-25更像是一位从农村走出来的实力派明星，土里土气却依旧具备着不俗的实力。
改进机型
米格-25有以下几种改型：
米格-25n，高空高速截击型，主要装备前苏军，还输出到阿尔及利亚、伊拉克、利比亚和叙利亚。
米格-25p，高空高速侦察型，在机头介电质雷达罩后面开有5个照相机窗口，机翼翼展略减小，翼前缘取直。
飞行中的前苏联空军-25rb
飞行中的前苏联空军-25rb
米格-25y，双座教练型，1975年底首次公开露面，两个座舱分开，各有独立的舱盖。
米格-25p电子侦察型，与p型大体相似，但具有较大的侧视雷达，安装在机头两侧较后部分。米格-25mn，先进截击机型，双座，前后座串置，它是米格-25n的改型，雷达和机载设备作了改进，可带6枚主动制导的aa-9空空导弹和一门内装机炮；
e-266n的原型机，飞机改装了推力更大的p-31Ф涡轮喷气发动机，结构也作了加强。
结构特点
米格的第一种超音速战斗机米格-19在零摄氏度的空气中以马赫1.3飞行时，机首与气流摩擦生热，温度达到72摄氏度。而在以马赫2.05飞行的米格-21上，这一温度上升到107摄氏度。估算得出马赫3时，这一温度将达到300度。这使得在机体结构要采用耐热而不能太重的金属材料，这个问题还算好解决，因为当时苏联的金属应用技术已相当完善。但当时苏联却没有一种半导体能够在65摄氏度以上的温度里工作。因此想飞3倍音速，必须解决这一问题。经米格设计局与有关科研部门及厂家合作，研制米格-25的前期可行性准备得以完成。在动力系统方面，苏联当时航空发动机的顶尖人物米库林和图曼斯基为米格-25研制了大推力的r-15b-300涡喷发动机。因此米格-25研制的主要问题就集中在机体设计和电子火控系统/飞行控制系统问题。
苏联中央空气动力研究院为此进行了大量风洞试验，最后选中双发双垂尾两侧进气上单翼布局，有双腹鳍，整机有很多劈尖线条，完全是一种高速风格。这是米格第一种两侧进气设计，也是第一种双垂尾设计。在机体材料方面，传统的飞机结构材料硬铝因为耐热能力差而不能使用。钛金属耐热能力和重量方面都符合要求，但是昂贵，难加工，且苏联缺少耐高温的铆钉等连结材料。经反复考虑后米高扬决定用钢，在某些关键部位用钛铝合金。这是因为钢虽然笨重，但在耐高温方面能符合要求，且焊接技术成熟，能避开高温铆钉这一问题。高质量的钢的硬度是硬铝的三倍，但比重也是三倍。为了减轻结构重量，设计师们设法在保证强度的前提下将结构件厚度最大限度的减小了。此后原型机e-155开始制造，又称ye-266，原型机80%的材料是钢，8%是钛合金，11%是d19抗高热铝合金。装配时点焊一百四十万个焊点，氩弧焊四千米，还使用了气焊等方法，这与飞机设计中流行的铆接法很不同。机翼前缘采用钛合金，其余翼面采用d19。翼面结构兼有油箱舱壁的作用。焊接油箱占据了机体70%的空间。大量的钢结构解决了米格-25突破热障的主要问题，同时高速飞行的机体强度也得到了保证，试飞中曾顶住了11.5g的高过载。
动力装置
发动机选型是米高扬设计局面临的头一个挑战。当时，第一代涡扇发动机的研制刚刚起步，在已有的加力式涡喷发动机中也选不出合适的型号，从头研制势必延迟飞机研制进度。于是决定以当时为高空无人驾驶飞机研制的低增压比试验型涡喷发动机15k为基础，由米库林/图曼斯基设计局按米格-25的设计要求