Су-11 состояли на вооружении до конца 70-х, после чего их заменили перехватчики типа МиГ-23МЛ/П и МиГ-25ПД. Hа их долю, как и в случае с Су-9, не пришлось громкой боевой славы. Правда, в Астраханском полку в середине 70-х был случай «боевого» применения Су-11, носивший, скорее, трагикомический оттенок. Дело обстояло следующим образом: в полку была объявлена боевая тревога и на самолеты, как и полагается в таких случаях, был подвешен штатный боекомплект из 2-х ракет Р-8М. После отбоя тревоги, по плану один из перехватчиков был выделен для реального перехвата учебной цели, в качестве которой выступал Су-9. В подобных случаях на самолет подвешиваются учебные ракеты УР-8, не имеющие двигатели, но оснащенные аппаратурой ГСH. Весь процесс перехвата, при этом, фиксируется с помощью контрольно-записывающей аппаратуры на борту перехватчика. Hо в спешке, ракеты не перевесили, и, в результате. Су-11 ушел в полет с боевыми изделиями. Перехватчик навели в заднюю полусферу ничего не подозревавшего Су-9, шедшего на средней высоте. Летчик Су-11 грамотно выполнил все полагающиеся операции при обнаружении и захвату цели с помощью бортовой РЛС, после чего, опять таки, как и полагается, произвел «условный» пуск. В дальнейшем действия развивались как в плохой комедии: пуск прошел штатно, летчик Су-11, никак не ожидавший подобного развития событий, находился в состоянии близком к шоку и не предпринял никаких действий к срыву захвата цели ГСH ракеты, хотя сошедшая Р-8М имела РГС и если бы лечтик оперативно отвернул в сторону, ракета, оставшись без подсвета цели бортовой РЛС, гарантированно прошла бы мимо нее. В результате, «цель была поражена»: Су-9 был сбит, а его летчик, получивший при этом ранения, все же сумел благополучно катапультироваться. Таким вот образом была «на деле» подтверждена «боевая эффективность» Су-11.