米格-3战斗机是苏联米高扬-格列维奇飞机设计局于1940年初开始研制的，并由米格-1改进而成，同年投入批量生产，并制造3322架。米格-3以木材和金属为主要结构材料，尖头，单座舱位于中后部，机翼装有自动前缘缝翼，起落架为可收放后三点式。装一台功率为992.23千瓦活塞发动机，全机长8.25米，翼展10.2米，起飞重量3350千克，空重2595千克，飞机最大平飞速度640千米/小时，实用升限12000米，航程1250千米。装备两挺7.62毫米机枪和1挺12.7毫米机枪，机翼下可挂6枚100千克炸弹或6枚火箭弹。
该机是苏联在二战中使用的一种单座活塞式战斗机。在战争后期，当抢夺制空权变得更重要时，米格机开始建功立业，它特别适于5000米以上的空战，因此米格机通常进入国土防空军（PVO）服役，被用来拦截高空来犯的轰炸机和侦察机。
关于它还有一个有名的小故事。在二战初期米格-3战斗机作为苏联空军的主力战斗机之一，巴巴罗萨作战时已经进入现役达 1,200 架以上，几乎占所有已经进入现役的新一代战斗机的一半。米格-3 的操控有所改善，但依然十分暴烈。然而，在优秀飞行员的手里，米格-3 的出色的高空高速性能依然闪光。在东线战争爆发之前，德国空军已经开始对苏联境内进行侦察飞行。德国空军认为其容克86P 侦察机可以在苏联战斗机的升限之上安全飞行。当一架容克 86P 在苏联境内消失的时候，德国空军依然盲目乐观地认为这只是机械故障导致失事。当更多的容克 86P 消失后，德国空军终于意识到，它们是被打下来的。事实上，最后一架容克 86P 是被米格-3 迫降的。迫降后，德国飞行员只来得及破坏机上的侦察照相机，但苏联最新的米格-3 战斗机可以上升到 12,000 米高空作战的惊人事实终于传到了德国。
衍生机型
米格-3AM-38
修改后的米格-3AM-38战斗机的高空和海平面最大速度都有所提高，其中后者达到547千米/小时，这一速度不但超过当时苏军装备的所有型号的战斗机，而且超过了当时德军最快的Bf109F2和Bf109F4战斗机。
米格-3U
该机在设计当中汲取了前线米格-3飞行员和维修人员的建议，其机身结构与米格-3基本相同，便于利用米格-3生产线进行大规模生产。战争头几个月的空战经验表明，米格-3装备的机枪火力不足，因此米高扬在I-230的机头上方安装了两门备弹370发的ShVAK20毫米机炮。该机取消了焊接衍架，机体结构为全木质，机翼中部和尾翼蒙皮分别采用了三层和两层1毫米厚的胶合板，使得生产工艺大大简化。I-230在发动机与座舱之间的位置安装了一个由特殊的防火复合板制成的密封油箱。
I-231（2D）
1943年9月米高扬设计局开始研制安装新型AM-39A发动机的I-231，额定功率1,700/1,800马力。I-231在7,100米高度飞出了707公里/小时的极速，爬升到5,000米高度耗时4.5分。
I-231是MIG-3家族的最后成员，是更具创新性的高空战斗机系列：“A型机”的后备方案（由I-220/221/222/223/224/225等型号组成）。但由于喷气时代的来临，“A型机”也未投入使用。
二战期间，纳粹航空兵在东红战场遇到的最大劲敌之一，就是前苏联红军的米格-3战斗机。当时，米格-3是前苏联红军最现代化的高空高速战斗机，拥也是世界上最好的高空高速战斗机之一，是战争初期苏德战场上的主力战斗机之一，在莫斯科保卫战等重大战役中表现突出。作战中，该型机击落了纳粹大量作战飞机，然而，由于作战环境的限制，该型机作战潜力没有发挥提淋漓尽致。
战争爆发前，苏军共装备了约1000余架米格-3，但在德国“闪电战”的打击下，很多没有声控就被摧毁在地面上，或被德军缴获。为了对付德国的地面坦克集群，苏联高层命令把米格-3所需要的AM-35发动机全部用来装备伊尔-2强击机，直接导致了米格-3的停产。但米格-3战斗机的优异性能仍然在战争中发挥了重要作用。
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