Er bestaan verschillende versies:
De A is het basis model
De B is een verkenner
De C is en 2-zits trainer
De D is een verkenner met verbeterde radar
De E versie.

De MiG-25 kon vliegen met snelheden van mach 2.8 met tijdelijk mach 3. Om deze hoge snelheden en de daarbij behorende warmteontwikkeling te kunnen weerstaan heeft de MiG-25 ene frame nikkelstaal, de vleugels en de voorlijsten van het staartvlak zijn van titanium gemaakt. De MiG-25 was dus een heel bijzondere straaljager vanwege de enorme snelheden maar ook de enorme hoogte die hij voor die tijd kon bereiken, namelijk 24.385 meter. Het doel was dan ook om zo snel mogelijk op hoogte te komen.

Hoewel geen straaljager toen zo hoog kon vliegen was het SR-71 spionage vliegtuig van de Amerikaanse Luchtmacht de enige tegenstander. Ondanks dat de MiG-25 aan de Oost- en West grens van de Sovjet Unie was gestationeerd om de SR-71 tegen te houden is hij daar niet in geslaagd. De Amerikaanse SR-71 die mach 4 kan vliegen slaagde er wel in boven de USSR te komen zonder ooit te zijn neergeschoten.

Een Irakese MiG-25 slaagde in de Golfoorlog van 1991 erin om een F/A-18 Hornet van de Amerikaanse Marine neer te halen.

Geheel nieuw MiG ontwerp
De MiG-25 kenmerkt zich door een geheel ander ontwerp dan de eerdere MiG straaljagers. Hoewel de MiG-23 al nieuw was met twee luchtinlaten aan de zijkant (lijkende op die van de USA F-4) heeft de MiG-25 schuin lopende luchtinlaten (lijkende op de USA F-15 maar deze heeft de luchtinlaten meer naar onder gebogen).
Een ander groot verschil is de enorme lengte van de MiG-25 die 23.82 meter lang is, tegenover de MiG-23 met 16.8 meter. De enkele staart zoals die bij eerdere MiG's werd toegepast is vervangen door 2 dunne staarten. Ook is de enkele motor vervangen door 2 motoren die samen veel meer stuwkracht leveren dan voorgaande MiG's.
Een geüpdate versie van de MiG-25 is de MiG-31.

India
De MiG-25 was in gebruik bij de Luchtmacht van India maar is afgeschaft in 2005-2006.