米格-23的机身就被发动机、可变翼翼盒和翼套结构、油箱和内置机炮塞得满满当当，内部空间相当有限。再加上该机采用上单翼设计，如果把主起落架设计在翼根处就会导致结构过长过重，得不偿失。在米格-23进入详细设计后，米格设计局在主起落架设计上遇到了难题，传统的机身八字形起落架根本塞不进空间有限的机身，让许多结构设计师一夜白了头。主起落架设计已经可以说是事关米格-23项目的成败，如果要在机身上增加鼓包才能容纳下起落架的话，显然大幅增加跨音速阻力，导致性能下降。
米格设计局只能对外求助，向整个苏联航空工业寻求答案。最后一位苏联航空大学女大学生设计了一种蟹爪结构起落架，成功解决了米格-23起落架收放难题，她也因此得到了斯大林奖章。米格-23飞机是前苏联第一种重型战斗机，其外形脱离了米格战斗机机头进气的传统样式，改为两侧进气，得以在机头装大直径天线的火控雷达，实现了超视距攻击。采用变后掠翼技术，改善了起降性能和增大了航程.4个机身油箱，两个机翼油箱，最大机内载油量为5750升，机下可挂3个800升副油箱。进气道及喷口可调节，在起落架后的机身两侧有接头，可装助推火箭以缩短起飞距离。航程较远，作战半径大。其作战半径可达1160千米。
米格-23有5个武器挂架:即左右机翼下各有1个，左右进气道下各有1个，机身下中央有1个。挂架可携带不同引导模式的空空导弹、火箭与其它武器最大载弹量2000kg，主要的外挂武器有K-13(AA-2'环礁')、Р-60(AA-8'蚜虫')红外型近距空对空导弹、P-23P(雷达型)/T(红外型)(AA-7'尖顶')中距空对空导弹、YB-32-57型火箭弹发射器(每个装32枚57mm火箭弹)、ГП-9炮舱(内装ГШ-23Л双管炮其弹药)和炸弹等。导弹既也可以隔1秒发射1枚或4枚。
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