米格-23战斗机的外形脱离了米格战斗机头部进气的传统设计，改为两侧进气，得以在头部安装大直径天线的火控雷达，实现了超视距攻击。米格-23悬臂上单翼，采用变后掠设计，下反角4度，机翼由固定段和活动段两部分组成。另外变后掠翼技术不够成熟，操纵复杂。在最终设计里，米格-23战斗机的主翼后掠角可以在16/45/72度之间切换，来满足不同条件下对飞机气动布局的要求。
米格-23单发，矩形进气口在机身两侧，机身一侧进气口整流板面积较大，尾喷口收敛、扩散段明显。米格-23战斗机采用变后掠翼技术，改善了起降性能和增大了航程。进气道及喷口可调节，在起落架后的机身两侧有接头，可装助推火箭以缩短起飞距离。航程较远，作战半径大。
米格-23战斗机有5个外挂架，左右机翼下各有1个，左右进气道下各有1个，机身下中央有1个。外挂架可携带不同引导模式的空对空导弹、火箭与其它武器。主要的外挂武器有K-13、Р-60红外型近距空对空导弹、P-23P/T中距空对空导弹、YB-32-57型 火箭弹 发射器、ГП-9炮舱和炸弹等。
