Для отработки систем управления сверхзвукового пассажирского самолета ОКБ А.Н.Туполева Ту-144 на базе известного истребителя МиГ-21С был создан небольшой самолет-аналог А-144 (МиГ-21И). В дальнейшем на его основе велись работы по созданию бронированного штурмовика МиГ-21ЛШ по схеме «бесхвостка». В июне 1969 аванпроект МиГ-21ЛШ вместе с Т-8 ОКБ им. П.О. Сухого прошел в финал конкурса.
Представленные на конкурс микояновские проекты являлись вариациями на тему заслуженного МиГ-21, что сулило экономию времени и удешевление самолетов и, в общем, отвечали требованиям заказчика, настаивавшего на сверхзвуковой машине со скоростью у земли не менее 1200 км/ч (это условие в ТТТ было продиктовано обеспечением выживаемости самолета при прорыве ПВО и опиралось на данные о возможностях основного в армиях НАТО ЗРК «Хок», боевая эффективность которого резко снижалась при указанных скоростях маловысотных целей)...
Первоначально ОКБ предложило превращение простого и надежного истребителя МиГ-21 в штурмовик МиГ-21Ш кратчайшим путем. Предполагалось обойтись «малой кровью» - установить на МиГ-21 новое крыло увеличенной площади с шестью узлами подвески вооружения и новое прицельно-навигационное оборудование. Однако расчеты и прикидки показали, что решить проблему «в лоб» с требуемой эффективностью вряд ли удастся. Было решено значительно модернизировать конструкцию «двадцать первого», больше уделить внимание вопросам живучести и вооружения. Работы по новой теме, получившей индекс «27», велись сразу над двумя проектами: МиГ-27Ш и «27-11».
Первая машина создавалась на базе МиГ-21, но в итоге от него в новом самолете осталась только хвостовая часть фюзеляжа с оперением, остальное проектировалось заново. МиГ-27Ш получил низкорасположенное трапециевидное крыло большой площади, боковые воздухозаборники, бесфорсажный двигатель, короткий нос и кабину с хорошим обзором. Для защиты от огня стрелкового оружия и осколков снарядов кабина летчика проектировалась полностью бронированной. Вооружение машины было представлено двухствольной 23 мм пушкой ГШ-23 (АО-9), бомбами и НАР массой до трех тонн, размещаемым на девяти наружных точках подвески.
Базой для второго проекта послужил самолет «21-11», больше известный как МиГ-21И или «Аналог». «Бесхвостка» с оживальным крылом тонкого профиля, имевшим коническую крутку, была привлекательной ввиду высокого аэродинамического качества, меньшего сопротивления и балансировочных моментов, что делало ее удачным решением в удовлетворении противоречивых требований аэродинамики и прочности конструкции. Крутка крыла позволяла затянуть срыв потока в концевых сечениях до больших углов атаки, улучшая его несущие качества на взлетно-посадочных скоростях и повышая эффективность управления. Схема отличалась также малой удельной нагрузкой на крыло, что позволяло нести значительное вооружение, повышало маневренность и взлетно-посадочные характеристики ударной машины (на «аналоге» была получена минимальная эволютивная скорость полета 212 км/ч).
Испытания «Аналога» дали положительные результаты, и новое крыло решили использовать на истребителе-бомбардировщике. Тем не менее фюзеляж «27-11» тоже стал совершенно иным. Были применены боковые воздухозаборники, бронированная кабина и новая форма носовой части, в которой предполагалось разместить аппаратуру радиоэлектронной борьбы (РЭБ) и систему наведения управляемых ракет класса «воздух-поверхность». Шасси по сравнению с МиГ-21 было усилено и позволяло эксплуатировать потяжелевшую машину с полевых аэродромов. Силовая установка для повышения надежности состояла из двух турбореактивных двигателей, расположенных бок о бок в хвостовой части фюзеляжа. Вооружение массой до трех тон планировали разместить на восьми подкрыльевых и четырех подфюзеляжных держателях.
Но обе машины так и остались в виде эскизов и моделей. К тому времени основа этих проектов, МиГ-21, уже не был последним достижением конструкторской мысли. Модернизация, мало что оставлявшая от прототипа, фактически выливалась в создание нового самолета, а обещанная боевая эффективность не поспевала за расходами и не обеспечивала желаемого качественного рывка. Заказчик также высказывал недовольство отвлечением сил и средств от приоритетной тематики - самолета МиГ-23 с крылом изменяемой геометрии, широкие перспективы которого, как тогда виделось, разом решали многие проблемы. Работы по созданию истребителя-бомбардировщика были продолжены на основе МиГ-23 и привели к созданию МиГ-23Б и МиГ-27.