米格-23ML的机身经过了重新设计，取消了一个机身油箱，减重1250千克并改善了气动性能。米格-23ML缩短了背鳍的长度，垂尾前缘几成直线，与之前的型号形成明显对比，此外还缩短了前起落架长度，飞机在地面上不再后坐。
米格-23ML换装了图曼斯基R-35F-300涡喷发动机，最大推力8550千克，加力推力13060千克，耗油率也大幅降低。该机在垂尾前的机身内还增加了辅助动力单元。
生产型米格-23ML侧视图
米格-23ML机鼻的不同之处
米格-23ML尾部的不同之处
米格-23ML的航电也经过全面升级，其中有被称为N003的蓝宝石-23ML雷达，该雷达降低了重量，提高了可靠性，大幅提高了性能。此外还有全新的26SH1 IRST、新型ASP-17ML平显、改进型“天蓝”-23SML数据链（数据链指令可全部显示在平显上）、改进型“飞行”23-21导航系统、改进型雷达高度表、现代化飞控系统。升级后的火控系统允许米格-23ML同时挂载R-23R和R-23T空空导弹，之前型号无法做到这一点。除了之前所有武器外，米格-23ML的翼套挂架还可挂两个23毫米机炮吊舱。
蓝宝石-23ML雷达
米格-23ML机翼全后掠状态，3型机翼在翼套部位的大锯齿清晰可见 米格-23ML早期批次存在翼盒结构强度不足的问题，后期批次加强了翼盒并改进了飞控系统，可自动限制飞机的迎角，这个被称为“自动推杆器”的系统部分解决了米格-23的大迎角稳定性问题。驾驶米格-23ML的苏联飞行员开始有信心战胜F-4“鬼怪”战斗机，还相信即使在遭遇F-16时也会不落下风。
米格-23MLA 鞭笞者-G
米格-23MLA是ML的航电改进型，安装的蓝宝石-23MLA雷达增加了探测距离，提高了可靠性和电子对抗能力。该雷达可工作在不同波段，这样多架米格-23MLA编队飞行同时开雷达不会互相干扰。此外米格-23MLA可以发射新型R-24R和R-24T空空导弹，这两种导弹分别是R-23R和R-23T的改进型，改进了引导头加大了战斗部，具有更好的气动性能和机动性，北约代号仍是AA-7“顶点”。此外还可以发射R-60导弹的引导头改进型R-60M。
米格-23MLA是ML的航电改进型，安装的蓝宝石-23MLA雷达 1977年米格-23MLA首飞，1978年投产，北约代号“鞭笞者-G”。1981年该机接替米格-23MF和米格-23MS出口，华约国家的MLA略微简化，其他国家的MLA就是“猴型”了。米格-23ML/MLA的总产量约1000架。
米格-23P 鞭笞者-G
苏联在空军之外还有独立的国土防空军，负责操作苏联境内的雷达网络、地空导弹和截击机来保卫领空。防空军一开始装备米格-19P/PM，70年代加入了苏-9/11截击机，到70年代末这些飞机已经老旧，需要替换。
米格-23ML就很有吸引力，该机具有良好的爬升性能，超视距和下视/下射能力也是防空军所需的，并且在截击作战中机动性不足也不是个大问题。防空军强烈要求装备具有全自动地面引导截击能力的米格-23，为此米格在米格-23ML基础上研制了米格-23P（“P”表示截击机），安装了SAU-23P飞控系统/自动驾驶仪，该系统配合“蓝天”-M数据链，可实现由地面遥控飞行，飞行员要做的仅仅是按照指示操纵油门。防空军在1978~1981年间装备了约500架米格-23P，北约代号仍是“鞭笞者-G”。米格-23P成为苏联防空军80年代最主要的截击机，经过升级后能发射R-24R/T和R-60M空空导弹。
正在拦截美国海军P-3巡逻机的米格-23P截击机
米格-23MLD 鞭笞者-K
1982年苏联空军对米格-23ML/MLA机队实施了一次重大升级，改进气动性能、增强电子对抗能力，改进航电。升级后的飞机编号为米格-23MLD，“D”表示升级之意。
苏联空军的米格-23MLD大多采用战术迷彩涂装和低视编号
米格-23MLD和米格-23ML的外形区别
注意米格-23MLD的翼套根部缺口
MLD的改进内容包括：
在空速管根部两侧增加涡流发生器，在翼根前缘开了缺口，这两项措施都可以在大迎角下产生流过控制翼面上表面的涡流，以此改善大迎角操控特性，但副作用是增加了阻力。进一步加强机翼转轴，并增加了第4档后掠角——用于格斗的33度。但米格-23以该后掠角飞行时的操控特性让人捉摸不定，只有经验丰富的飞行员才能驾驭。
米格-23MLD的座舱仪表
来自米格-29的SOS-3-4飞行限制系统，防止飞机因超出机动包线而失去控制。在中线挂架集成KDS-23 6发箔条/红外干扰弹发射器，多数MLD还在机背安装了两个向上发射的BVP-50-60 60发干扰弹发射器，这些发射器的外形就像是突出于机身表面的大翼刀。
同一架米格-23MLD，注意机背的翼刀状干扰弹发射器
换装进一步改进的“蓝宝石”-23MLA-11雷达（N008），雷达探测距离更大，可在70公里外发现轰炸机大小的目标。雷达还增加了近距离战斗模式并全面增强了其他性能。MLD的其他航电和系统也得到了升级，其中包括SAU-23-18飞控系统、新的“白桦树”雷达告警接收机、新的“调速管”数字战术无线电和自动降落系统、改进了前起落架转向机构、增加了耐坠毁飞行记录仪（黑匣子）。
米格-23MLD的“蓝宝石”-23MLA-11雷达（N008），仍然采用落后的卡塞格伦天线
1984年起米格-23MLD引入了全新的R-73（北约代号AA-11“射手”）红外制导格斗弹，该机可在机身挂两枚R-73，而翼套挂架继续挂载R-24R/T导弹。米格-23MLD在服役中还增加了干扰机，如“紫丁香”SPS-141和更先进的“栀子花”干扰机，非作战的米格-23在服役中也加装了干扰机。米格共升级了约500架米格-23MLD，北约代号“鞭笞者-K”。
米格-23MLD机头下方的红外传感器吊舱 尽管苏联空军的米格-23MLD都升级自老飞机，但米格为出口市场制造了全新的MLD。出口型MLD具有苏军型的改进航电却没有气动改进，保加利亚购买了16架这样的出口型。此外叙利亚获得了50架进一步简化的米格-23MLD“猴型”，出口型MLD的北约代号仍是“鞭笞者-G”，因为该机在外形上无法与米格-23ML/MLA区别。
米格-23的服役与作战
尽管米格-23是苏联空军和华约在80年代的主力战机，但却很不受部队的待见，因为其事故率一直居高不下。不过防空军对米格-23颇为欣赏，也许是因为操作条件较好的原因。
1979年6月21日防空军上尉V·施金德驾驶一架米格-23M拦截4架误入苏联领空的伊朗CH-47“支奴干”，使用两枚R-60导弹击落一架CH-47，另一架“支奴干”被机炮击中后迫降在贾尔村的苏军边界哨所附近，其余两架逃离。
防空军上尉V·施金德