Для этого на Горьковском авиазаводе доработали серийный МиГ-25П (заводской № 808). Первый полет на нем выполнил летчик-испытатель ММЗ «Зенит» Б.А. Орлов. В «Записках летчика-испытателя» Борис Антонович рассказывал, что
Не прошло и месяца, как в субботу 29 июня 1973 года на аэродроме Кубинка во время репетиции перед показом техники руководителям КПСС и Советского правительства при проходе пары МиГ-25П на малой высоте возле трибун самолет майора Майстренко неожиданно стал крениться влево и врезался в землю. Пилот из-за малой высоты и, видимо, неожиданно возникшей и быстро развивавшейся аварийной ситуации, не успел воспользоваться средством аварийного спасения…
Выяснилось, что в отличие от самолетов, ранее испытывавшихся в НИИ ВВС, МиГ-25 имел два значения максимальной высоты горизонтального полета. Практический потолок машины в классическом его понимании где скороподъемность не ниже 3 м/с с четырьмя ракетами был 21 500 метров. Однако это оказалось не пределом. Практическая высота горизонтального полета в течение 30 секунд, когда самолет тормозился от скорости выхода самолета на эту высоту до соответствующей максимальному значению коэффициента подъемной силы, составила 25 500 метров.
Но и эта высота не была пределом. Для МиГ-25 практический потолок не является показателем, так как самолет, обладая большим запасом кинетической энергии, может совершать горизонтальный полет на больших высотах. Практический же потолок был важен при контрольно-сдаточных испытаниях серийных машин заказчиком для подтверждения тяговых характеристик силовых установок.
По результатам государственных испытаний время барражирования МиГ-25П с четырьмя ракетами на высоте 8000 метров и дозвуковой скорости достигало 2 часов 5 минут.
Учебные самолеты МиГ-25РУ и МиГ-25ПУ
Для переучивания летного состава полетам на самолеты семейства МиГ-25П, а также обучения методам перехвата воздушных целей в 1968 году создали двухместный учебно-тренировочный МиГ-25ПУ. В отличие от перехватчика, на МиГ-25ПУ заново спроектировали носовую часть фюзеляжа, разместив в ней кабину инструктора. Одновременно сняли РЛС «Смерч-А», сохранив в кабине обучаемого пульт управления ею. Под крылом оставили пилоны с пусковыми устройствами для макетов ракет БЛ-46.
Носовую часть фюзеляжа для улучшения обзора из кабины курсанта опустили на 153 мм относительно строительной горизонтали и отклонили вниз.
В ходе государственных испытаний МиГ-25ПУ с четырьмя ракетами Р-40 при работе двигателей на максимальных оборотах была достигнута скорость в 2,75 раза превышавшая звуковую. Однако при этом возникала тряска машины и скорость ограничили 2800 км/ч, что соответствовало числу М=2,65.
МиГ-25ПУ пережил своего предшественника. Они использовались не только для тренировки и переучивания летчиков на МиГ-25, но и на более поздний перехватчик МиГ-31. Например, в 1983 году истребительный авиаполк имени Б.Ф. Сафонова перевооружился на МиГ-31, но для обучения пилотов использовали МиГ-25ПУ.