В качестве лазерного дальномера при разработке планировалось использовать новый квантовый генератор "Клен", который обеспечивал бы и целеуказание высокоточным ракетам с лазерной ГСН, но задержка с его разработкой и испытаниями не позволили это сделать. На испытания МиГ-23БМ вывели с проверенным "Фоном", рассчитывая довести "Клен" и внедрить его на серийных машинах. С этой целью предусмотренная на пульте спецрежимов панель управления "Кленом" была задействована под "Фон" с исключением режимов целеуказания. Время "Клена" пришло только на МиГ-27М.
Предложение использовать для подсветки целей управляемым ракетам подвесной контейнер с лазерным целеуказателем "Прожектор-1" также не было реализовано - к испытаниям уже готовились новые модификации МиГа со встроенным и более современным оборудованием.
Первый опытный экземпляр самолета МиГ-23БМ (бортовой номер 351) был поднят в воздух 17 ноября 1972 года летчиком-испытателем В.Е. Меницким. Вскоре за ним последовала вторая опытная машина, также оснащенная двигателем АЛ-21Ф-3 (бортовой номер 52). В испытаниях также приняли участие А.В. Федотов, Б.А. Орлов, А.Г. Фастовец и другие летчики-испытатели ОКБ и ЛИИ. После соответствующих изменений и доработок МиГ-23БМ передали в серию на Иркутский авиационный завод.
Летчик-испытатель А.В. Федотов в одной из строевых частей
Предприятие было основано весной 1932 года, когда решением партии и правительства в СССР развернулось строительство сети заводов по производство самолетов и двигателей. Основным назначением завода №125 было "обеспечение Красной армии боевой авиационной техникой для защиты дальневосточных рубежей СССР".
Пуск завода состоялся уже через два года. Осенью 1941 года в Иркутск эвакуировался один из московских авиазаводов, предприятия объединили и новый завод получил номер №39. В Иркутске строили самолеты практически всех советских ОКБ - скоростные истребители И-14 и бомбардировщики СБ, пикировщики Пе-2 и дальние бомбардировщики Ил-4 и Ер-2, реактивные бомбардировщики Ту-14 и Ил-28, транспортные самолеты Ан-12 и Ан-24Т. В 1960 году был начат выпуск сверхзвуковых бомбардировщиков Як-28, производившихся в течение 12 лет. С 1970 года началось сотрудничество с ОКБ Микояна: массовое оснащение ВВС самолетами МиГ-23 потребовало налаживания крупной серии его учебно-боевой модификации, освоенной в Иркутске. За годы постройки завод произвел 769 "спарок" МиГ-23УБ.
Посещение секретарем ЦК КПСС Д.Ф. Устиновым (второй слева) авиазавода в Иркутске. Май 1975 г.
Производство МиГ-23БМ оперативно наладили в конце 1973 года. Этому в немалой степени способствовали хорошая освоенность технологических процессов и решений в производстве и преемственности конструкции, поскольку в ней было много общего со "спаркой". Сварочное производство агрегатов планера и выпуск баков-отсеков в Иркутск не передавали, сохранив на ТМЗ и позднее освоив на ММЗ "Знамя Труда". Серия продолжалась до 1977 года и всего было изготовлено 360 МиГ-23БМ, которые после проведения всей программы испытаний были приняты на вооружение в феврале 1975 года под названием МиГ-27, хотя в эксплуатации и производстве самолет часто продолжали звать прежним наименованием.
В серийном исполнении МиГ-27 оснащались двигателем Р29Б-300; исключением стали машины №0501 и №0601, собранные в комплектации с АЛ-21Ф-3 и предназначенные для сравнительных испытаний.
В ходе производства в конструкцию самолета вносились изменения, улучшавшие характеристики и эксплуатационные качества. Вскоре после начала выпуска механизм разворота передних колес, заимствованный с истребителей и часто отказывавший на нагруженной стойке, заменили усиленным с несколько меньшими углами разворота (±30° вместо прежних ±40°). Аналогичные доработки провели и на уже выпущенных МиГ-27.
Пушечная установка, от огня которой часто страдали посадочные фары, с самолета №61912556185 получила ограждение стволов орудия в виде защитного экрана из двух стальных пластин по бокам. В строю ранее выпущенные самолеты подверглись такой доработке согласно бюллетеня.