采用中等后掠上单翼、两侧进气、双发、双垂尾布局型式。这是米格第一种两侧进气设计,也是第一种双垂尾设计。 五十年代末开始设计,原型机于1964年首次试飞,1969年开始装备部队。总产量约1200架左右,其中60%是侦察型,30%是截击型,10%是双座教练型。 米格-25 结构材料选用的是塑性好、不易开裂和便于补焊的镍基合金钢(不锈钢) VNS-2、-4、-5,占机体结构重量的80%,其余 11%为高温铝合金 D-19 和 8%的钛合金。 整体油箱结构使飞机的总贮油量高达 14.5 吨。侦察型还采用垂尾油箱,使油量增加 574 千克。 大量的钢结构解决了米格-25突破热障的主要问题,同时高速飞行的机体强度也得到了保证,试飞中曾顶住了11.5G的高过载。