Mirage 5/Mirage 50

Phương án chính tiếp theo là Mirage 5, được phát triển từ một yêu cầu của Không quân Israel đối với Dassault. Chiếc Mirage 5 đầu tiên bay vào ngày 19 tháng 5-1967. Nó nhìn giống Mirage III, ngoại trừ nó có phần mũi mảnh khảnh dài và chiều dài máy bay tăng thêm 0.5 mét. Mirage năm bản thân nó đã dẫn đến loại máy bay tiêm kích Nesher của Israel, đây là có thể là kết quả từ một chiến dịch tình báo của Mossad hoặc một sự hợp tác bí mật với Không quân Pháp (Armée de l'Air — AdA), phụ thuộc vào câu chuyện được thừa nhận. Trong mọi trường hợp, thiết kế dẫn đến Kfir, có thể được coi là hậu duệ trực tiếp của Mirage III.

Milan

Năm 1968, Dassault đã hợp tác với Thụy Sĩ bắt đầu chương trình nâng cấp Mirage được biết đến với tên gọi Milan ("Kite"). Đặc tính chính của Milan là hai bào khí, còn được gọi là "ria mép". Bào khí được sử dụng để tạo hiệu suất cất cánh và điều khiển ở tốc độ thấp tốt hơn cho vai trò tấn công mặt đất.

Ba nguyên mẫu ban đầu đã được chuyển đổi từ những chiếc Mirage có sẵn có không có bào khí. Một trong số những nguyên mẫu được đặt tên là "Asterix", một nhân vật hoạt hình nổi tiếng của Pháp, đây là một chiến binh Gallic nhỏ bé có bộ ria mép lớn.

Một nguyên mẫu trang bị đầy đủ được chế tạo lại từ Mirage IIIR bay vào tháng 5-1970, và được trang bị động cơ nâng cấp SNECMA Atar 09K-50, công suất khi đốt lần hai là 70.6 kN (15.900 lbf), theo sau sự đánh giá mẫu trước đó của một seri mới trên mẫu Mirage IIIC2 duy nhất. Milan cũng đã nâng cấp hệ thống điện tử, bao gồm hệ thống chỉ thị và đo xa laser ở mũi. Một nguyên mẫu trang bị đầy đủ thứ hai cũng được sản xuất để Thụy Sĩ đánh giá với tên gọi Milan S.

Những bào khí cung cấp lợi ích trong điều khiển bằng tay quan trọng, nhưng nó cũng có những hạn chế. Chúng làm tần nhìn phía trước của phi công bị giảm xuống, làm xáo trộn luồng khí vào động cơ. Nguyên lý Milan đã bị hủy bỏ vào năm 1972, trong khi công việc tiếp tục đạt được những tiến triển trên cùng một thiết kế cùng mục đích là cánh mũi.

Mirage 3NG

Theo sau sự phát triển của Mirage 50, Dassault đã thử nghiệm một loại máy bay khác bắt nguồn từ Mirage II, có tên gọi là Mirage 3NG (Nouvelle Génération, thế hệ tiếp theo). Giống như Milan và Mirage 50, 3NG trang bị động cơ Atar 9K-50. Nguyên mẫu là một chiếc Mirage IIIR chuyển đổi bay vào tháng 12-1982.

3NG được sửa lại cánh tam giác với gốc gờ trước được kéo dài, cộng với 2 cánh mũi ở trên và phía trước khe hút khí. Cánh mũi tạo cho máy bay khả năng cơ động tốt hơn, nhưng lại tạo ra sự hỗn loạn luồng khí vào khe hút khí.

Hệ thống điện tử hàng không được hiện đại hóa hoàn toàn, thúc đẩy một phát triển tiếp theo cho máy bay tiêm kích thế hệ tiếp theo Mirage 2000. Mirage 3NG sử dụng một hệ thống fly-by-wire cho phép điều khiển máy bay kể cả khi máy bay không ổn định, nổi bật với hệ thống tấn công/dẫn đường tiên tiến; radar đa chế độ mới; và hệ thống đo xa laser. Động cơ nâng cấp và hình dáng khí động học giúp Mirage 3NG cải tiến hiệu suất ấn tượng. Kiểu máy bay này chưa bao giờ đi vào sản xuất, nhưng 3NG thao diễn công nghệ khác nhau đã được chế tạo và được nâng cấp từ những chiếc Mirage III và Mirage V có sẵn.

Những nâng cấp từ 3NG đã được thực hiện trên những chiếc Mirage IIIE của Brasil vào năm 1989, cũng như trên 4 chiếc Mirage IIIE cũ của không quân Pháp đã được chuyển cho Brasil năm 1988. Năm 1989, Dassault đưa ra một đổi mới nâng cấp tương tự trên những chiếc Mirage IIIE của AdA, có tên gọi Mirage IIIEX, nổi bật với cánh mũi, cần tiếp nhiên liệu cố định, phần mũi dài hơn, hệ thống điện tử mới, và các đặc điểm khác.

Tổng cộng có 1.422 chiếc Mirage III/5/50 thuộc mọi kiểu đã được Dassault chế tạo. Có vài phiên bản không được chế tạo:

• Mirage IIIK được trang bị động cơ Rolls-Royce Spey và chào hàng cho Không quân Hoàng gia Anh.
• Mirage IIIM là phiên bản hoạt động trên tàu sân bay, với cần hãm và thiết bị để gắp vào máy phóng, thiết kế cho Không quân Hải quân Pháp.
• Mirage IIIW là phiên bản tiêm kích hạng nhẹ, dự định dùng để cạnh tranh nhằm giành hợp đồng cung cấp máy bay cho Mỹ. Dassault đã hợp tác với Boeing để chế tạo phiên bản này. Máy bay được sản xuất bởi Boeing, nhưng đã thua Northrop F-5 Freedom Fighter.

Balzac / Mirage IIIV

Một trong số nhiều nhánh quan trọng của dòng máy bay tiêm kích Mirage III/5/50 là máy bay tiêm kích cất hạ cánh thẳng đứng (VTOL) Mirage IIIV. ("IIIV" được đọc là "three-vee (3-V)" không phải là "three-five (3-5)"). Máy bay này nổi bật với 8 động cơ nâng phụ cỡ nhỏ ngoài động cơ chính. Mirage IIIV được chế tạo nhằm đáp ứng yêu cầu về một máy bay tiêm kích tấn công VTOL của NATO giữa thập niên 1960.

Chương trình Mirage 5 ROSE

Chương trình ROSE được giới thiệu bởi hãng SAGEM của Pháp nhằm nâng cấp những chiếc Mirage III & 5 cho không quân Pakistan (PAF). Đợt nâng cấp trải qua 3 giai đoạn - ROSE-I, ROSE-II, và ROSE-III. Khoảng 42 chiếc Mirage III sẽ trải quan giai đoạn nâng cấp ROSE I bao gồm thêm vào radar Grifo M - giúp máy bay của không quân Pakistan có khả năng không chiến ngoài tầm nhìn. Chương trình ROSE-II sẽ nâng cấp ít nhất 40 chiếc Mirage 5 của PAF với buồng lái số mới và hệ thống hồng ngoại tiên tiến, nó giúp máy bay có khả năng tấn công không đối đất sử dụng bom thông minh. Giai đoạn ROSE III sẽ là những phiên bản Mirage tiếp theo của ROSE II; PAF có 14 máy bay ROSE III trong biên chế.