По плану, удары по 11 египетским аэродромам наносились в первом вылете. «Миражи» нацеливались на самые ответственные и опасные цели — аэродромы Ту-16 и МиГ-21. «Ураганы» работали по ближним целям на Синайском полуострове, а «Вотуры» под прикрытием «Миражей» летели к самым дальним целям в Верхнем Египте. Каждой ударной группе прокладывался отдельный маршрут, в основном на малой высоте (не более 100 м), и устанавливались жесткие временные рамки выхода на цель. Инженерно-технический состав израильских авиабаз тренировался быстро проводить подготовку к повторному полету. Спецслужбы Израиля распространяли ложные слухи о неготовности вооруженных сил к войне, роспуску резервистов домой, мирных инициативах правительства и т. д.
5 июня 1967 года, в 7 часов 45 минут утра, когда египетские летчики отправились в столовые на завтрак, ударные группы вышли на цели. В первом вылете было уничтожено более 180 самолетов на стоянках, в том числе и большинство Ту-16, разрушены все аэродромы на Синае. Израильтяне потеряли 8 самолетов от зенитного огня, и один «Вотур» числился на счету МиГ-21. В результате второго вылета Египтяне потеряли еще 94 самолета. В третьем вылете, в 12:45, авиация обрушилась на Иорданию и Сирию, уничтожив 53 самолета. Налет на Иракские авиабазы закончился не так гладко. Иракцы смогли сбить несколько «Вотуров» и «Миражей» (у авторов нет точных данных). Общие потери арабских государств за первый день войны составили 375 самолетов, а за последующие пять дней боевых действий еще 76 самолетов. Израиль потерял всего 40 машин.
Победы истребителей «Мираж» в ходе «Шестидневной войны»:
29 МиГ-21, 16 МиГ-19, 9 МиГ-17,
4 Су-7, 2 Ил-28 (Египет);
1 «Хантер» (Иордания);
3 «Хантер», 1 Ту-16 (Ирак);
1 «Хантер» (Ливан).
Конец шестидневной войны не принес мира на Ближний восток. 4 июля 1967 г. египетские ВВС нанесли несколько ответных ударов по целям на захваченном израильтянами Синайском полуострове, и потеряли один МиГ-17. 8 июля «Мираж» из 119 эскадрильи сбил египетский разведчик МиГ-21 Р. На следующее утро над Синаем появилась пара Су-7, которые летели на большой скорости и малой высоте. Израильтянам не удалось их перехватить. Очередной разведывательный полет последовал после обеда. На этот раз в воздухе дежурило звено «Миражей», и один Су-7 был сбит. 15 июля летчик «Миража» впервые добился победы с помощью управляемой ракеты «Шафрир». 20 июля египтяне ответили хорошо организованным ударом по объектам израильской ПВО, уничтожив батарею зенитных пушек и ЗРК «Хок».
Очередная эскалация войны началась с обстрелов израильских позиций 8 сентября 1968 года. Израильтяне ответили бомбардировками, доказав, что с захватом Синая они могут «доставать» до любой точки на египетской территории. Египет реорганизовал свои ВВС и постепенно восстанавливал силы за счет поставок авиатехники из СССР. Израильтяне построили целый ряд укреплений по Суэцу, которые стали называться «Линией Бар-Лев» (Bar-Lev) и предназначались для задержки египетских войск в случае их наступления на Синайский полуостров, до проведения мобилизации и перегруппировки основных израильских сил. 8 марта 1969 года группа египетских самолетов вылетела для удара по израильским позициям на Синае, но была перехвачена «Миражами». В результате воздушного боя «Миражи» сбили два МиГ-21. Один из египетских пилотов катапультировался и был взят в плен. Через несколько часов египетская артиллерия открыла массированный огонь по линии «Бар-Лев», и президент Насер объявил по радио, что начата “Война на истощение.
В июне 1969 года израильтяне провели демонстрационный полет четырех «Миражей» над Каиром, показав слабость ПВО египтян. В июле прошли несколько воздушных боев, в которых был сбито 9 МиГ-21 и один МиГ-17. Израильтяне потеряли один «Мираж», сбитый 26 июня.
В 1969 году США начали поставки в Израиль 48 штурмовиков А-4 «Скайхок» (Skyhawk) и 44 истребителей F-4E «Фантом» (Phantom). По некоторым данным, американцы выступили посредником между Израилем и Францией, и на самолетах С-5 доставили в Тель-Авив из Франции 50 «арестованных» «Мираж» V в разобранном виде. В конце 1969 года самолеты собрали на фирме IAI (Israel Aicraft Industries) и представили их как самолеты собственной постройки под наименованием «Нешер» (Nesher). Одновременно ЦРУ или Моссад проводили операцию прикрытия, выдав швейцарским властям некого инженера, который якобы продал документацию на «Мираж» V Израилю. Потом американцы помогли израильтянам в 1973 году в разработке «Кфира» — «Миража» с двигателем J-79. Ведущим конструктором был американец Джон Сельвей (Gense Salvay).