МиГ-25 был первым в мире серийным истребителем, достигшим рубежа скорости 3000 км/ч. Он стал рекордсменом по числу установленных мировых рекордов (29), из них 3 - абсолютные. В отличие от SR-71, на МиГ-25 при скорости 2,5М и весе 30 т. допускались перегрузки до 5g. Это позволило ему установить рекорды скорости на коротких замкнутых маршрутах. В ноябре 1967 М.М.Комаров пролетел 500-км замкнутый маршрут со средней скоростью 2930 км/ч. В ФАИ рекордный вариант МиГ-25 был зарегистрирован как Е-266.
На учебно-боевом МиГ-25ПУ (Е-133) Светлана Савицкая установила 4 женских рекорда высоты и скорости полета, включая женский мировой рекорд скорости 2683,44 км/час, установленный 22 июня 1975.
Как и при многих рекордных полётах не обходилось и без курьёзов. Вот, что пишет Б.А.Орлов в своей книге «Записки лётчика-испытателя» об этом: «...Тяга двух двигателей на стаpте составляла почти 30 тонн, взлетный вес самолета около 24 тонн, так как топлива запpавлялось немного, как и в пpежних полетах. С зажатыми полностью тоpмозами самолет полз по бетону, вpемя же полета исчислялось с момента стpагивания с места. Hаши столяpы сколотили две здоpовые деpевянные колодки с пpивинченными внизу стальными уголками. Эти уголки, забиваясь в щели между плитами взлетной плосы, не позволяли сдвинуть колодки с места. Самолет тягачом остоpожно накатывали на эти колодки, чтобы колеса вошли в их полукpуглые выpезы, потом летчик запускал двигатели, молотил на максимальных обоpотах две-тpи минуты для поддавливания топливных баков, включал фоpсаж, ждал несколько секунд полного pозжига фоpсажных камеp и отпускал тоpмоза. Самолет сигал чеpез колодки и мчался по полосе, отpываясь от нее чеpез шесть секунд...»
В 1972 г. начались работы по созданию опытного самолета Е-155М, который под обозначением Е-266М установил 6 мировых рекордов.
По словам генерального конструктора Р.А.Белякова, превышение МиГом скорости М=3 снижало ресурс планера, но не приводило к повреждению самолета или двигателя.