21-23 августа МиГи и ЛаГГи из 129-го ИАП совершили 69 боевых вылетов, в основном сопровождая Илы-2, штурмовавшие германские танковые колонны в районе Духовщины и на реке Царевич.
25 августа обер-фельдфебель Стефан Литьенс из III./JG 53 заявил пять побед в ходе одного боя, в том числе над четырьмя МиГами.
27 августа пилоты 35-го ИАП 7-го ИАК заявили три сбитых Bf 110, а еще через два дня еще шесть. В обоих случаях потери советской стороны составили по одному истребителю.
29 августа девять МиГов-3 из 402-го ИАП сопровождали шесть Пе-2 из 514-го ПБАП и четыре Ила-2 из 288-го ШАП, имевших целью аэродром II./JG 52 в Сальцах. Майор Константин Груздев атаковал и сбил один Bf 110. По-видимому, жертвой майора стал фельдфебель Карл Гриннигер из 4./ZG 26. До февраля 1942 года, когда Груздев вернулся в НИИ ВВС. он заявил 17 побед, в том числе 13 до конца августа 1941 года.
В оборонительных боях на киевском направлении отличился 126-й ИАП. 24 августа пилоты полка заявили 17 побед. Полк в течении первых семи недель войны заявил 36 побед, потеряв 27 МиГов-3 и И-16. Лучшими пилотами полка оказались лейтенант Степан Ридный и мл. лейтенант Владимир Каменщиков.
30 августа ВВС Брянского фронта насчитывали 16 МиГов-3, а ВВС Резервного фронта - 9 МиГов-3.
Немецкие солдаты осматривают МиГ-3.
В конце августа 177-й ИАП получил первый МиГ-3, а до конца сентября половина пилотов полка уже перешла на этот тип самолета. Первым пилотом, завершившим переподготовку стал батальонный комиссар Н.Л. Ходырев.
В начале сентября немецкие части окружили Ленинград. Началась блокада города, продолжавшаяся 900 дней. В первом периоде обороны города активно применялись МиГи-3.
5 сентября ВВС Брянского фронта располагали 12 МиГов-3. В 1-й РАГ (резервной авиагруппе) находилось еще 15 МиГов.
6 сентября жертвой МиГа из 159-го ИАП пал обер-лейтенант Август-Вильгельм Шуман из 5./JG 52, имевший к тому времени на своем счету 30 побед. Победителем немецкого аса стал мл. лейтенант Афанасий Охват. Советский пилот слишком далеко сопровождал сбитый немецкий самолет, чтобы убедиться в его падении, что и сам не успел выйти из пике и врезался в землю.
На другом участке фронта 11 сентября произошло сражение между МиГами-3 из 402-го ИАП и Bf 109 из 7./JG 54. Лейтенант Макс-Гельмут Остерман заявил две победы. Немецкая сторона потеряла лейтенанта Петера фон Малаперта. Немецкий летчик сел на советской территории и целые сутки безуспешно пытался уйти от преследовавшего его патруля. Попав в плен, Малаперт вскоре согласился сотрудничать с НКВД и написал текст, призывавший своих товарищей переходить на сторону Красной Армии. Позднее этот текст в виде листовок разбросали над аэродромом JG 54.
15 сентября далеко на севере 72-й САП провел несколько боев с немецкими самолетами. В одном из сражений участвовали два МиГа-3, пилотированные 3. Сорокиным и Д. Соколовым. Каждый из двух пилотов заявил по одной победе.
17 сентября майор Йоханнес Траутлофт из JG 54 отправился на так называемую «свободную охоту» в район Ленинграда. В ходе вылета Траутлофт заявил несколько побед. Сопровождавшие его лейтенант Макс-Гельмут Остерман и унтер-офицер Иоганн Хальфман заявили по два сбитых МиГа. МиГи-3 из состава 6-го ИАК ПВО часто выступали в своей первоначальной роли - высотных истребителей. Но на больших высотах часто происходили отказы вооружения, которое просто замерзало. В таких условиях многие пилоты шли на таран. Например, в подобной ситуации в сентябре 1941 года оказался пилот 34-го ПАП А.Н. Катрич. В районе Солнечногорска на высоте 9800 метров он перехватил немецкий бомбардировщик. Ему удалось подавить бортстрелков немца, когда у него самого отказали пулеметы. Тогда Катрич срубил хвостовое оперение немецкого самолета своим винтом, причем сделал это так умело, что лишь незначительно погнул лопасти. Катрич уже имел опыт тарана, когда служил в 27-м ИАП. Удачно закончился таран и для лейтенанта Т. Белоносова, который сбил немецкий самолет на высоте всего 900 м.
24 сентября пара Bf 109, пилотируемая обер-лейтенантом Раллом и унтер-офицером Кёппеном, атаковала отряд из девяти СБ и четырех МиГов-3. Кёппен сбил МиГ, летевший с выпущенным шасси, и один СБ.
В начале октября в распоряжение Западного фронта передали три ИАП, летавших на МиГах: 519-й ИАП, оснащенный самолетами с PC, 41-й ИАП, также оснащенный PC, и 28-й ИАП. Первые два полка стояли на аэродроме Тушено, а третий - на аэродроме в Сталиногорске. 519-й ИАП начал боевые вылеты 6 октября, 41-й ИАП - 7 октября, а 28-й ИАП - 8 октября.
Также в начале октября на Черноморском флоте приступил к боевым вылетам 62-й ИАП, частично оснащенный МиГами.
2 октября пилоты II./JG 54 заявили двенадцать сбитых МиГов без потерь со своей стороны. МиГ, сбитый в 16:35 обер-лейтенантом Шпете, оказался тысячной победой JG 54 с начала войны с Советским Союзом.
Вечером 3 октября шесть МиГов-3 из 129-го ИАП сопровождали три Ила-2 из 15-го ШАП, штурмовавших немецкую колонну в районе деревни Карпове. В ходе операции был потерян один Ил.
Вечером 3 октября 509-й ИАП, укомплектованный неопытными пилотами, был вынужден подняться в воздух, так как в район аэродрома прорвались немецкие войска. Перелет из Кран в Ливны обошелся без потерь. До 22 октября полк совершил 213 боевых вылетов, потеряв 13 из имевшихся 18 МиГов-3.
7 октября сформировали авиационную группу из четырех полков, подчиненных командованию Западного фронта. В состав группы среди других вошли два полка на МиГах-3.
8 октября в бою с двумя МиГами над Перекопом погиб ас JG 77 Курт Лассе, имевший 41 заявленную победу.
10 октября расформировали Резервный фронт, а его авиацию передали Западному фронту, который к тому моменту располагал двумя ИАП на МиГах: 28-м и 519-м ИАП. В тот же день 60 самолетов из 27-го ИАП и 120-го ИАП участвовали в атаках на наземные цели в районе Белого. На следующий день налет повторили силами 34-го и 120-го ИАП.
Солдат вермахта у трофейного МиГа.
Поврежденный самолет командира 423-го ИАП А.Е. Сидорова.
11 октября шесть МиГов-3 из 42-го ИАП сопровождали двенадцать Ил-2, целью которых был аэродром под Орлом. В ходе штурмовки три МиГа, ведомые капитаном Морозовым, прикрывали район налета, а тройка капитана Георгия Зимина обеспечивала непосредственное сопровождение штурмовиков. В момент атаки аэродрома МиГи заметили четверку Bf 109, пытавшихся взлететь. Все четыре немецких самолета были уничтожены. В этот момент над аэродромом появилось пять Ju 52, шедших на высоте 200 м. МиГи атаковали и их, заявив победы над всеми пятью немецкими транспортниками.