Среди истребителей, на которых советские летчики встретили Великую Отечественную войну, большую часть составляли именно МиГ-3.
К 22 июня 1941 года в войсках западных округов насчитывалось 917 этих самолетов. 26 июня 1941 года на МиГ-3 сбил свой первый «Мессершмитт» знаменитый ас первый трижды Герой Советского Союза Александр Иванович Покрышкин. Эти же самолеты стали воздушным «щитом» советской столицы в самые трудные месяцы осени 1941 года.
В декабре 1939 года из молодых специалистов ОКБ Поликарпова создали новый опытно-конструкторский отдел. Во главе его поставили молодого Артема Ивановича Микояна, а заместителем стал Михаил Иосифович Гуревич. Им же передали для доработки и реализации проект истребителя И-200, разработанный еще под руководством Николая Николаевича Поликарпова. Эта машина не была похожа на прежние истребители И-16 или И-15, составлявшие к тому времени основу советской истребительной авиации. «Двухсотый» планировался как массовый истребитель со скоростью выше 600 км/ч, то есть первый высокоскоростной истребитель СССР. Поэтому он получил новый мощный мотор АМ-35, придавший ему характерный остроносый вид с сильно сдвинутой назад кабиной летчика. Внешне эта машина стала напоминать самые скоростные самолеты той эпохи, у которых летчик порой размещался почти возле самого киля, а остальное пространство отдавалось двигателю.
Главной претензией военных оказалась дальность полета И-200. И хотя машину, получившую вскоре индекс МиГ-1, в конце мая 1940 года запустили в серийное производство, руководство ВВС, а вслед за ним и руководство СССР, потребовали от конструкторов сделать самолет более «дальнобойным».
Повысить дальность МиГ-1 можно было единственным способом: установить на него дополнительный топливный бак. Разместить его в крыльях было уже невозможно, место нашлось только в фюзеляже. Такое решение требовало дополнительных изменений, чтобы сохранить центровку самолета. В итоге модернизированный вариант МиГ-1, который совершил первый полет 29 октября 1940 года, уже в декабре того же года получил индекс МиГ-3 полностью сменил своего «прародителя».
Истребитель МиГ-1 стал первой серийной машиной того времени, прошедшей государственные испытания с первого раза, причем во время испытательных полетов не потеряли ни одной машины и ни одного пилота. Испытатели, которые поднимались на нем в воздух, отзывались о новом истребителе как о лучшем среди всех новинок, очень скоростном и отлично чувствующим себя на вертикальных маневрах. И сначала МиГ-1, а за ним и МиГ-3 начали поступать на вооружение Красной армии.
Германским летчикам пришлось на своей шкуре убедиться в том, что МиГ-3 представляют собой грозного противника, когда занимаются своим прямым делом – борьбой с бомбардировщиками на больших высотах. Особенно удачно «тройки» проявили себя в ночных боях: в отличие от большинства советских истребителей, они имели потолок до 12 км и показывали на таких высотах отличную скорость и маневренность.
За первые два года выпуска на авиазаводах собрали 100 истребителей МиГ-1 и 3120 истребителей МиГ-3, а всего за 1940-43 годы их выпустили 3178 штук. Прекращение постройки этих самолетов было связано с загруженностью производства. Проблема оказалась в дефиците двигателей для будущей легенды – штурмовиков Ил-2: их собирал тот же завод, который выпускал и моторы для МиГ-3. В декабре 1941 года на предприятие пришла телеграмма за подписью председателя Госкомитета обороны Иосифа Сталина, в которой прямо говорилось: «Самолеты Ил-2 нужны нашей Красной армии как воздух, как хлеб». И выпуск МиГ-3 решено было свернуть в пользу выпуска «летающих танков», тем более что с других заводов на фронт шли истребители Яковлева и Лавочкина.
Последние МиГ-3 были собраны в 1943 году из оставшихся комплектов деталей и механизмов. Но службу в противовоздушной обороне они несли вплоть до самой Победы. Причиной тому были не только существенно меньшие потери среди авиации ПВО, но и то обстоятельство, что «тройки» отличались завидной живучестью. Кроме того, заложенный в них с самого начала блочный принцип конструкции позволял в буквальном смысле слова собирать из двух-трех неисправных самолетов один исправный, который с успехом продолжал летать и сражаться.