Самолёт МиГ-3 разрабатывался как истребитель-перехватчик для ведения боя на больших высотах.
Первые испытания МиГ-3 состоялись в 1940 году. Хотя самолёт был тяжелый — до 3355 кг, он мог развивать максимальную скорость в 640 км/ч – это лучший результат для серийного самолёта того времени. МиГ-3 считался очень перспективной машиной!
К началу лета 1941 года многие советские эскадрильи получил МиГ-3, но не все пилоты успели по достоинству оценить новый самолёт; проблема в том, что пилоты, которые ранее летали только на бипланах, были вынуждены практически заново учиться пилотированию новым самолётом, а погодные условия не позволяли этого сделать. В первые дни немецкого вторжения более 1000 Мигов было уничтожено на аэродромах авиацией и артиллерией противника.
Самолёту не хватало манёвренности на средних и малых высотах, а это наиболее распространённый вариант воздушного столкновения в небе над Восточным фронтом. Однако, МиГ-3 отлично проявил себя в первые дни войны. Так, 23 июня 1941 года ст. лейтенант Леонид Илларионович Иванов на МиГ-3 вел бой с восемью Bf 109, атаковавшими его аэродром. Иванов сбил трех «мессеров», а четвертого таранил. При таране Леонид Илларионович погиб, 22 июля он был посмертно представлен к медали Героя Советского Союза. Знаменитый советский ас Александр Покрышкин воевал на МиГ-3 в начале войны: за первую неделю он уничтожил три Bf 109, два Hs 126 и один Ju 88.
Производство МиГ-3 было остановлено в конце декабря 1941 года. Основной причиной этому стало то, что завод производивший двигатель АМ-35А для мигов, также изготавливал двигатели АМ-38 для штурмовиков Ил-2, в которых фронт нуждался особенно остро.