Попытки израильтян перехватить самолеты при помощи истребителей-перехватчиков «Мираж» III и F-4Е, а также ЗРК «Хоук» успехом не увенчались.
МиГ-25РБ в экспозиции Киевского музея авиации
Первым зарубежным покупателем разведчиков МиГ-25Р, укомплектованных аэрофотоаппаратами А-72 и А-Е/10, аппаратурой радиоразведки «Вираж», навигационным комплексом «Пеленг-ДМ», который совместно с системами автоматического управления САУ-155Р, ближней навигации РСБН-6С и воздушных сигналов СВС-ПН-5 позволял выполнять полет и фотосъемку в автоматическом режиме по заданному маршруту, стал Ирак.
В 1985 году по просьбе иракцев самолеты доработали в вариант МиГ-25РБ путем установки держателей для подвески восьми авиабомб ФАБ-500Т-М62. В начале 1985 года самолеты начали полеты с бомбовой нагрузкой.
Во время ирано-иракской войны 1980–1988 годов иракские МиГ-25РБ выполняли не только разведывательные полеты, но и бомбили тыловые объекты противника. Их ударам, в частности, подверглись нефтяные терминалы в Персидском заливе, а также аэродром в Тегеране. Полеты выполнялись практически круглые сутки в одно и то же время по одним и тем же маршрутам. Арабская сторона никак не хотела прислушиваться к предложениям советских специалистов постоянно менять маршруты полетов и время вылетов. Правильные выводы, к сожалению, были сделаны только после того, как в середине 1985 года МиГ-25РБ был сбит ракетой с иранского истребителя, дежурившего на постоянном маршруте разведчиков. После отъезда из Ирака советского советника про эти выводы опять забыли, что не сказалось на результатах применения МиГ-25РБ. В начале 1988 года потеряли еще один самолет. Всего в ходе войны было сбито три «МиГа».
Четвертый опытный экземпляр разведчика Е-155Р-4
Четвертый МиГ-25РБ упал при его облете после сборки. Дело в том, что в 1988 году Ирак закупил еще четыре МиГ-25РБ. Один из них был ранней серии. Все они прошли ремонт в Запорожье и прибыли туда на Ан-22. Арабскому летчику во время приемочного полета не понравилась работа двигателей, и решили провести еще один полет, но советским летчиком. При полете по маршруту, МиГ-25Р, пилотируемый майором Ткачевым не дотянул до ВПП чуть меньше километра из-за нехватки топлива. Летчик вынужден был катапультироваться…
Весь опыт боевого применения МиГ-25РБ в Египте, Сирии, Ираке, на Северном Кавказе, подтверждал уникальные возможности разведчика-бомбардировщика, которые до конца так и не были раскрыты.
В 1981 году шесть МиГ-25РБ и два МиГ-25РУ приобрела Индия. Самолеты поступили в 102-ю разведывательную авиационную эскадрилью, и использовались, в частности, для разведки районов, граничащих с Пакистаном. В 2002 году пришло сообщение о предполагаемом снятии самолетов с вооружения ВВС Индии и заменой их ДПЛА и разведывательными ИСЗ.
МиГ-25РБ состояли также на вооружении ВВС Алжира, Болгарии, Ливии и Сирии.
МиГ-25РБ использовались для воздушной разведки территории Афганистана, затем эти машины применялись в Чечне.
По имеющимся сведениям, МиГ-25РБ (на ноябрь 2003 г. около 20 машин) эксплуатируются в разведывательных авиаполках в Шаталове и Мончегорске. В частности, 2 июля 2003 года в районе Мончегорска (вблизи деревни Нижний Ют, Кольский полуостров) в сложных метеоусловиях потерпел аварию МиГ-25РБ. Летчик-майор А. Рябов катапультировался, отведя машину от жилой зоны. Малый опыт летной работы пилота не позволил распознать ложное срабатывание сигнализации об опасном повышении температуры двигателя. Его поспешные и неграмотные действия привели к тому, что летчик покинул практически исправный самолет, а руководитель полетов не оказал при этом необходимой помощи.
Истребитель-перехватчик
Второй летный экземпляр самолета Е-155 в варианте перехватчика перебазировали на летную станцию в августе, и 9 сентября 1964 года А.В. Федотов поднял ее в небо. До конца года на Е-155П совершили 11 полетов. Опытный перехватчик мог комплектоваться лишь двумя ракетами, что соответствовало техническому заданию. Однако аппетиты у военных постоянно росли и с переходом на ракеты К-40 они потребовали разместить на перехватчике четыре таких изделия.