W oparciu o samolot MiG-21SM opracowano zubożoną eksportową wersję MiG-21M, z silnikiem, radarem i uzbrojeniem rakietowym z wersji PFM. Do jej napędu użyto udoskonalony silnik R-11F2S-300 z płynną regulacją dyszy.
Również zastosowany w tej wersji celownik radiolokacyjny RP-21MA miał słabsze możliwości niż RP-22, ale też mógł naprowadzać kierowany pocisk rakietowy do zwalczania celów naziemnych Ch-66 (RP-22 nie był do tego dostosowany).
Niewielka liczba tych samolotów była przystosowana do przenoszenia broni jądrowej. MiG-21M był wytwarzany w latach 1968-71, w 1971 licencję na jego produkcję zakupiły Indie.
W latach 1969-70 Polska zakupiła 36 samolotów MiG-21M. Egzemplarz MiG-21M numer seryjny 962003 opuścił linię montażową 27 grudnia 1969 roku. 29 stycznia 1970 r. został dostarczony do polskiego lotnictwa wojskowego. Służbę rozpoczął w 41. Pułku Lotnictwa Myśliwskiego w Malborku. Z końcem 1973 roku trafił do 9. Pułku Lotnictwa Myśliwskiego w Debrznie.
We wrześniu 1989 roku znalazł się na stanie 2. Pułku Lotnictwa Myśliwskiego w Goleniowie, a po czterech latach – 1. Pułku Lotnictwa Myśliwskiego w Mińsku Mazowieckim. W maju 1995 roku samolot otrzymał ostatni bojowy przydział – do 10. Pułku Lotnictwa Myśliwskiego w Łasku. Ostatni lot samolot o numerze bocznym '2003′ wykonał w grudniu 1998, a w 2000 roku został przekazany do Muzeum Lotnictwa Polskiego.
| Rozpiętość | 7,15 m |
| Długość | 14,1 m |
| Masa startowa | 8950 kg |
| Maksymalna prędkość | 2230 km/h |
| Pułap | 17300 m |
| Zasięg | 1050 km |
| Uzbrojenie | działko Gsz-23, 4 pociski rakietowe R-3S, R-3R lub R-60, wyrzutnie rakietowe lub bomby |
| Silnik | turboodrzutowy R-11F2S-300 o ciągu 6175 kG |
