6 września 1976 roku porucznik pilot Wiktor Bielenko zdezerterował ze Związku Socjalistycznych Republik Radzieckich, przelatując odrzutowcem MiG-25 z Czugujewki, gdzie stacjonował, na lotnisko w Hakodate. Po lądowaniu amerykańscy i japońscy inżynierowie rozmontowali samolot na części, aby uzyskać o nim możliwie najwięcej informacji (w takim stanie zwrócono go potem do Związku Radzieckiego). Bielenko ukradł też ściśle tajne dokumenty techniczne. Wymusiło to opracowanie zmodernizowanej wersji myśliwca MiG-25PD.
Wojska lotnicze Iraku wykorzystywały samoloty MiG-25 podczas pierwszej wojny w Zatoce Perskiej. 17 stycznia 1991 roku iracki myśliwiec tego typu strącił amerykański F/A-18C Hornet; pilot, komandor podporucznik Scott Speicher, zginął.
Wersje E-266 – wersja rekordowa E-266M – ulepszona wersja rekordowa MiG-25P – przechwytujący (kod NATO Foxbat-A) MiG-25PD / PDS – przechwytujący (kod NATO Foxbat-D) MiG-25R / RBK / RB / RBS /RBW /RBT – rozpoznawczy i rozpoznawczo bombowy (kod NATO Foxbat-B) MiG-25PU / RU – wersja dwumiejscowa treningowa (kod NATO Foxbat-C) MiG-25BM- jednomiejscowy samolot w wersji przełamywania obrony powietrznej, uzbrojony w pociski powietrze-ziemia Ch-58 (przeciwradarowy) i Ch-31