Самолет является модернизацией ранее выпущенных истребителей МиГ-21МФ или МиГ-21бис. Оснащен новым фонарем кабины с цельным козырьком, значительно улучшающим обзор вперед. Установлено 120 блоков выброса ИК ловушек, которые размещены вдоль крыла в месте сопряжения его с фюзеляжем. Кабина истребителя выполнена с использованием современных достижений эргономики.

Многофункциональная бортовая малогабаритная импульсно-доплеровская РЛС "Копье", разработанная НПО "Фазатрон", способная: обнаруживать и скрытно сопровождать в автоматическом режиме воздушные цели, в том числе летящие на малой высоте над землей или водной поверхностью (да.чьность обнаружения типовой воздушной цели на встречном курсе до 57 км, "вдогон" до 25 - 30 км, наземной цели типа "мост" - 100 км, морской цели типа "катер" 30 км, одновременное сопровождение в режиме обзора до восьми целей и выделение двух наиболее опасных); обеспечивать атаку по целеуказанию и поражение целей ракетами с радиолокационными и тепловыми головками самонаведения, а также пушкой (обеспечивается одновременный пуск двух УР с АРГС или с ТГС по двум различным целям); производить скоростной вертикальный поиск и автоматический захват визуально видимых целей в ближнем воздушном бою с использованием усовершенствованных УР, имеющих повышенные маневренные характеристики; формировать равномасштабную карту с высоким разрежением, укрупнением масштаба и "замораживанием" изображения.
Обеспечены возможность сопряжения с аналоговым и цифровым оборудованием, имеющимся на борту самолета, а также удобство управления и эксплуатации. По своим основным характеристикам РЛС "Копье" соответствует или несколько превосходит американскую РЛС Вестингауз AN-APG-68, устанавливаемую на самолетах Дженерал Дайнэмикс F-16C.
В состав оборудования входят бортовая ЦВМ, нашлемная система целеуказания, система отображения информации, новая система управления оружием, аппаратура инерциальной курсовертикали, цифровая система воздушных сигналов, радиотехническая система ближней навигации (РСБН), бортовая аппаратура приема команд радионаведения по КРУ, новая кабинная аппаратура, система эл,ектроснабжения, контроля и регистрации.
В правой части приборной доски истребителя размещен многофункциональный монохромный индикатор на ЭЛТ.
По желанию заказчика на самолете может быть дополнительно установлена квантовая оптико-локационная станция (КОЛС), взаимодействующая с другим БРЭО (как на самолетах МиГ-29 и Су-27); аппаратура обеспечения взаимодействия в составе группы из трех самолетов МиГ-21-93 с истребителем МиГ-31 для дальнего наведения на воздушные цели (в том числе и маловысотные) без использования средств наземного наведения; контейнер с лазерно-телевизионным оборудованием для применения КАБ или другие системы как российского, так и зарубежного производства.
Применение современного оборудования увеличивает время наработки на отказ в полете и на земле. Средства наземного обслуживания в основном те же, что и у МиГ-21-прежних модификаций (требуется лишь незначительное дополнение).

УР класса воздух - воздух средней дальности Р-27Р1 (до двух единиц) или Р-77 (РВВ-АЕ, до четырех ракет), УР ближнего боя Р-73Э (четыре) или Р-60М (шесть), противорадиолокационные ракеты Х-25МП (две) или Х-31П (одна), противокорабельные ракеты Х-31А (одна) или Х-35, корректируемые бомбы с лазерным наведением КАБ-500КР (две), НАР С-5, С-8, С-13 и С-24, свободнопадающие бомбы калибром 100 500 кг и встроенная пушка ГШ-23Л (23 мм, 200 снарядов). Возможна подвеска контейнеров с пушками, АФА, средствами радиотехнической разведки.

В стадии летных испытаний.

Модернизированный самолет МиГ-21-93 создан АНПК МиГ им. А. И. Микояна совместно с Нижегородским государственным авиастроительным заводом "Сокол". Он способен:
Первый полет МиГ-21-93 состоялся в 1994 г.