Добиться поражения крупного боевого корабля с потоплением цели для МиГ-27 было проблематично не только из-за ограниченности вооружения, но и по необходимости действовать в зоне поражения мощной корабельной ПВО, однако вывод их из строя оценивался как вполне реальный, хотя и требовал значительного наряда сил с учетом неизбежных потерь при прорыве к цели. "Наступательных возможностей" МиГ-27 вполне хватало, чтобы нанести значительный ущерб даже большому кораблю: попадание фугасной "пятисотки" давало пробоину площадью до 1500-2000 м², а ракеты С-24 разносили борт небронированной цели на площади 800-1200 м², чего с избытком хватало для десантного корабля или транспорта.

Во время пусков ракет на полигоне у острова Суурпаки в Финском заливе летом 1983 года служившая целью баржа не дотянула до конца стрельб. Отработав по ней, очередной летчик из 88-го апиб докладывал: "Мишень булькнула, только пузыри остались, надо ставить новую".

Работа над морем часто осложнялась меняющейся погодой. В ДальВО при тактическом бомбометании по морским целям 11 июля 1987 года были потеряны сразу два МиГ-27 из 300-го апиб. На полигоне в сахалинском заливе Анива цели закрывала облачность с нижней кромкой до 400 м. Летчикам С.Ю. Чучневу и М.Г. Князеву пришлось пробивать облака, чтобы обнаружить мишени, но ведущий не заметил, что ошибся на 1000 м с выставлением высоты. Круто снижаясь, пара вынырнула из облаков и в пикировании ушла в воду.

МиГ-27Д 19-го гв. апиб на показе авиатехники ЗГВ 15 августа 1992 г. на аэродроме Лерц в Германии

Оправдывая истребительное предназначение, КБП ИБА предусматривал боевое применение МиГ-27 по воздушным целям. Тактика поневоле носила ограниченный характер - на самолете отсутствовал полноценный радиолокационный прицел и теплопеленгатор, необходимые современному истребителю, из-за чего оговаривалось, что самолет пригоден для борьбы с "ограниченно маневренными воздушными целями". Перехваты выполнялись только днем и при хорошей видимости, с помощью наведения с земли до сближения с целью, ограничиваясь визуальной атакой в заднюю полусферу.

"Целью" обычно служил свой же напарник, с которым летчики приходили в пилотажную зону и, после размыкания пары, выполняли поочередно атаки друг по другу, тренируясь в маневрировании, боевых заходах и прицеливании. Помимо ракет, тренировались в атаках целей огнем из пушки и НАР типа С-5М. Прицеливание по воздушной цели выполнялось с помощью ПрНК или неподвижной сетки прицела С-17ВГ. В одном таком случае 16 мая 1988 года в 911-м апиб молодой лейтенант А.И. Аничкин открыл стрельбу на сходящихся курсах по МиГ-27М ведущего, капитана В.А. Кочнева. Самолет командира звена получил попадание в правую консоль, но отделался небольшими повреждениями и сел на своем аэродроме. Маневренности и скорости МиГ-27 вполне хватало для атаки бомбардировщика или транспортного самолета, пушка позволяла вести прицельный огонь с дальности 200-1200 м, а рекомендованная дистанция пуска НАР составляла 400-1200 м. Залп ракет из пары блоков дождем накрывал цель (стоит напомнить, что С-5 в свое время были разработаны не только для штурмовки, но и для вооружения истребителей и оценивались как эффективное средство поражения самолетов в плотном строю).

Для использования ракет Р-3с, Р-13М и, позднее, Р-60 галетный переключатель выбора оружия выставлялся в положение "УР". Атака также выполнялась визуально: на цель накладывалось перекрестие и, после загорания ламп "Пуск разрешен" и зуммера в телефонах летчика, нажатием на боевую кнопку производился пуск ракет. Ракетам Р-60 можно было выдать целеуказание с помощью кнюппеля и подвижной прицельной марки. Уйти от ринувшейся к противнику Р-60 было трудно: ее ГСН имела широкое поле зрения, а управление не упускало цель, маневрирующую с перегрузками до 8.

Борьба с воздушным противником для МиГ-27 рассматривалась, в основном, как оборонительная, но в некоторых полках самолеты с "противовоздушной" зарядкой несли и боевое дежурство. Причиной было некоторое ослабление системы ПВО в результате реформ начала 80-х годов (особенно на юге страны), вынудившее привлечь к их задачам и часть сил ИБА. Не претендуя на возможности соседей-перехватчиков, МиГ-27 вполне могли противостоять в воздушном бою китайским истребителям, не говоря уже о Ту-16 и Ил-28 НОАК. В Талды-Кургане и Жангизтобе МиГ-27 дежурного звена несли полный боекомплект к пушке, пара машин оснащалась ракетами Р-60, другая пара могла нести блоки НАР. Такое сочетание вооружения расширяло возможности, позволяя бороться и с самолетами-нарушителями, и с воздушными шарами. Дежурство в системе ПВО несли и МиГ-27 из 266-го апиб в Монголии, причем в 44-м авиакорпусе для этих целей выделяли и боевые вертолеты Ми-24.