На защиту Египетского воздушного пространства в начале 1970 года заступили два подразделения МиГ-21, личный состав которых состоял исключительно из советских лётчиков и техников. В отличие от зенитно-ракетных частей наша авиация не смогла адаптироваться к условиям конфликта и не оказала существенного влияния на его ход. Более того, был выявлен целый ряд недостатков в тактической подготовке и техническом оснащении советских истребительных частей, что стало неожиданным для руководства ВВС СССР. В первую очередь было отмечено серьёзное отставание от противника в вооружении – управляемые ракеты «воздух-воздух» Р-3С (К-13) имели целый ряд ограничений при пуске, слабую боевую часть и низкую надёжность, что сводило эффективность их применения к нулю! Значительно раньше недостатки этой ракеты отметили египетские лётчики, но их мнение было проигнорировано и разработка более совершенных ракет Р-60 и Р-73 была форсирована только после собственного, печального опыта применения Р-3С. Было признано, что тактическая подготовка советских строевых лётчиков направленная на перехват высотных, не маневрирующих целей не отвечает современным условиям воздушных войн. Положительным моментом стало то, что полученный опыт был проанализирован и сделаны необходимые выводы, позволившие улучшить состояние дел в советской истребительной авиации.
Уже в начале февраля 1970 года оба подразделения прибыли в Египет и заступили на боевое дежурство. 35-я отдельная истребительная авиационная эскадрилья под командованием полковника Юрия Васильевича Настенко разместилась на авиабазе Джанаклис, а 135-й истребительный авиационный полк возглавляемый полковником Константином Андреевичем Коротюком занял авиабазы Ком-Аушим и Бени-Суэф. Все самолёты несли опознавательные знаки и тактические номера принятые в ВВС Египта, а подразделения получили фиктивные номера бригад (например 135-й иап стал 106-й авиационной бригадой). Возможности советских лётчиков серьёзно сузили запретив пересекать Суэцкий Канал, являвшийся границей разделения противоборствующих сторон.

Начиная с весны советские МиГ-и начали патрулировать воздушное пространство, что вынудило израильских лётчиков ограничить свои рейды прифронтовой зоной. Командование противника решило избегать прямого противостояния с советскими лётчиками. Но летом 1970 года боевые действия в зоне канала активизировались, что неизбежно вовлекло в конфликт советских специалистов. Первый случай соприкосновения зафиксирован 22-го июня 1970 года, когда пара МиГ-21 капитана Сальника, используя малую высоту, скрытно подошла к группе «Скайхоков» шедшей на Исмаилию и поразила один из них ракетой Р-3С (согласно израильским данным подобный инцидент имел место в 13:30 25.07.1970 с самолетом А-4Н 102-й эскадрильи, но подбитый штурмовик м-ра Элияху Мора сумел дотянуть до авиабазы Рефидим). Тем не менее, обе стороны сходятся во мнении, что так произошло первое столкновение израильских и советских лётчиков.
Следом за эскадрильей Коротюка опробовал свои силы 135-й иап. 27-го июля 1970 года его командованием, совместно с египтянами, была спланирована засада на израильские «Миражи». Звено египетских МиГ-17Ф 62-й аэ должно было нанести удар по опорному пункту израильтян на восточном берегу канала, спровоцировав истребители противника на преследование и заманить их на свою территорию, где в бой вводилось три звена советских МиГ-21. Первый удар МиГ-17 нанесли в 12:00, успешно поразив цель и ранив четырех вражеских солдат, но израильские истребители для отражения этого налета даже не поднялись. Тогда египтяне повторили атаку в 16:45, в том же секторе, снова поразив цель и ранив ещё трех солдат. На этот раз египтяне свою часть плана выполнили – четвёрка МиГ-17 капитана Махеру Касиме была на обратном пути атакована «Миражами» и увела их на свою территорию, но задержка со взлётом советских истребителей позволила израильтянам беспрепятственно сбить два египетских самолёта и спокойно уйти... Хуже всего, что одно звено МиГ-21 успело выйти в район боя и наблюдало происходящее, запросив разрешение на атаку, но советский РП запретил ввязываться в бой, пока не поднимутся два других звена… К счастью оба египетских лётчика катапультировались удачно.

В ответ на действия советских истребителей израильское командование спланировало операцию, к которой были привлечены самые опытные лётчики. 30-го июля 1970 года в районе Эль-Сохна израильтяне сымитировали налёт и дождавшись, когда два звена МиГ-21 135-го иап клюнут на приманку, ввели в бой дополнительные силы находившиеся в засаде на малой высоте. В результате 4 советских МиГ-21 были сбиты, лётчики капитан Юрченко Н.П. и капитан Журавлёв В.А. погибли сразу, а капитанам Сыркину Г.А. и Яковлеву Е.Г. удалось катапультировался, но Яковлев погиб при неудачном приземлении на парашюте. Пятый МиГ-21 был атакован, сумел увернуться и приземлился на запасной площадке, откуда был перегнан домой на следующий день (часто упоминается пять сбитых в этом бою МиГ-ов, что не является верным). Советским лётчикам удалось попасть ракетой Р-3С в «Мираж» 119-й эскадрильи, но мощности боевой части оказалось не достаточно и лётчик майор Ашер Снир дотянул подбитый истребитель до авиабазы Рефидим.

Советские лётчики ещё два года находились в Египте, но больше боевых эпизодов с их участием зафиксировано не было. В ходе тренировочных полётов было потеряно несколько МиГ-21 (например 19.04.1971 года на взлёте с Бени-Суэф погиб майор Козлов Н.Д.). В 1972 году почти все советские специалисты и лётчики покинули Египет.