Фюзеляж — типа полумонокок, изготовлен с широким использованием сварки. Крыло — трехлонжеронное, на задней кромке установлены закрылки и элероны. На каждой консоли- аэродинамический гребень. Шасси трехопорное. Колесо большого диаметра, что позволяет эксплуатировать самолет на грунтовых аэродромах. В 1977 г. летчик-испытатель А.Федотов установил на этой машине абсолютный мировой рекорд высоты полета 37650 м, а всего на самолете этого типа установлены 29 мировых рекордов. Самолеты серии МиГ-25 применялись во время сирийско-израильского конфликта в 1982 г., ирано-иракской войны в 1980-1988 гг. и в ходе войны в районе Персидского залива в 1991 г.
МиГ-25П оснащен радиоприцелом РП-25 "Смерч-А" с параболической антенной (угол обзора в горизонтальной плоскости +60'/-60', угол обзора в вертикальной плоскости 6', способен обнаруживать маловысотные цели). На истребителях МиГ-25ПД и ПДС установлена импульсно-доплеровская РЛС "Сапфир-25" (способна сопровождать на проходе до шести целей, угол обзора в горизонтальной плоскости +56'/-56', угол обзора в вертикальной плоскости 6'); теплопеленгатор, прицел К-10Т, система обнаружения облучения воздушными/наземными РЛС СРО-2М/ СР30-2, радиовысотомер РВ-УМ или РВ-4, радиокомпас АРК-10, приемник радионавигационной системы ближней навигации РСБН-6С, аппаратура системы "Лазурь", обеспечивающая выход на цель в автоматическом или директорном режиме по командам АСУ "Воздух-1", автоматическая система управления САУ-155. Катапультное кресло КМ-1 (КМ-1М) обеспечивает возможность покидания самолета во всем диапазоне высот при скорости 130 — 1200 км/ч.
В 1969 г. на Горьковском авиазаводе (ныне Нижегородском) начат серийный выпуск перехватчиков МиГ-25П. В 1970 г. самолет был официально принят на вооружение авиации ПВО.
В 1978 г. начат выпуск самолета МиГ-25ПД с усовершенствованным БРЭО и ТРДФ, имеющим увеличенный ресурс. В 1979 г. приступили к переоборудованию ранее выпущенных самолетов МиГ-25П в вариант МиГ-25ПДС, соответствующий уровню МиГ-25ПД.