מערכת הניווט של המיראז' 3 בדגמי C ו-B התבססה על מחשב ניווט שקיבל נתונים מהמרכז הג'יירוסקופי המכונה Bezu, ושילב אתו עם נתונים ממחשב נתוני אוויר מרכזי בשביל לייצר נתוני ניווט למחוון HSI. אי לכך מטוסים אלו היו יכולים לבצע משימות בתנאי יום בלבד. בדגמי E והלאה המטוס יכל לנווט בעזרת מערכות ניווט רדיו כגון TACAN.
בדגם E הוסף למטוס מכ"ם דופלר הצופה מטה מדגם CSF Macroni, המכ"ם היה יוצר ארבע אלומות כלפי הקרקע, ועל ידי השינוי בהחזרים מהאלומות הללו היה יכול לחשב במדויק את המהירות הקרקעית המעשית של המטוס ואת הסחיפה, מה שאפשר לתקן שגיאות של המערכת האינרציאלית ולהפיק נתוני ניווט מדויקים גם בתנאי ראות קשים ובלילה. יחד עם זה המטוס כלל מחשב ניווט שכונה PHI, המחשב היה מחשב במדויק את מיקום המטוס והיה ניתן לתכנות על ידי קלטת משימה שכללה עד 14 ציוני דרך, אם זאת הטייס היה צריך להכניס עצמאית למערכת נתוני כיוון ומהירות רוח ולחשב אותן במהלך הטיסה. כמו כן נתוני הקלטת היו מוגבלים ל-1000 קילומטר מנקודת המוצא, אם כי במקרה ונדרש לטוס מרחק גדול יותר, ניתן להחליף קלטת במהלך טיסה.
מחשב נתוני אוויר היה מספק נתונים הן למחווני נתוני האוויר השונים – מהירות אוויר ומאך, גובה, קצב טיפוס הנמכה וכדומה, וכן למערכות ניווט, מנוע, מערכת התראה.
המרכז הג'יירוסקופי היה מספק נתוני כיוון ומצב המטוס במרחב למערכות הניווט, מחווני כיוון ומחוון אופק וכן לכוונת האלקטרואופטית.
המטוס כלל כוונת אלקטרואופטית מדגם CSF-95 במיראז' 3C ו-CSF-97 מיראז' 3E והלאה. הכוונת האלקטרואופטית השתמשה בג'יירו פנימי בשביל לחשב מסלול מעוף הפגזים והציג אותו בעזרת פיפר בזכוכית הרפלקטיבית. בדגם CSF-97 הכוונת יכלה להציג מצב אופק וכיוון שקיבלה נתונים מהמרכז הג'יירוסקופי.
מכ"ם.
בדגם מיראז' C הותקן מכ"ם טומסון-סיראנו שכונה סיראנו 1. מכ"ם זה כלל מודי אוויר-אוויר לנעילה על מטוסי האויב לאפשור שיגור טילים או ירי תותח וכן מוד אוויר-קרקע להפצצה ולתקיפה ימית. דגם מכ"ם זה השתמש בשפורפרות ואקום ולכן היה מאוד רגיש להפרעות ובעיקר לטמפרטורות עבודה ונטה להתחמם במידה יתרה ולהפסיק לעבוד.
בדגמי E המטוס כלל מכ"ם סיראנו 2B. המכ"ם הזה כלל טרנזיסטורים והיה אמין ואמיד הרבה יותר מקודמו. למכ"ם היו מודי אוויר-אוויר ואוויר-קרקע ואף כלל יכולת זיהוי מכשולים קרקעיים והיה עוזר בניווט בתנאי ראות קשים ובשילוב עם מערכת ה-Bezu יכל להציג את הכיוון ומיקום המטרה.
ממשק השליטה על המכ"ם היה צג מכ"ם בקונסול הקדמי בין רגלי הטייס ומוט קטן המותקן מאחורי המצערת וכלל מספר פונקציות לשליטה נוחה ומהירה במערכות המכ"ם.
בדגמי מיראז' 3S שווייצרים הותקן מכ"ם מדגם היוז TARAN 18.
בדגמים הדו-מושביים לא הייתה מותקנת מערכת דופלר ולכן היו מוגבלים למשימות יום. חלקם גם לא כללו מכ"ם.
חימוש.
המיראז' 3 בראשוני מטוסי דגם C כלל שלוש נקודות תלייה, אחת בגחון ואחת בכל כנף. אחרי ראשוני המטוסים של דגם C וכן כל מטוסי דגם E כללו גם שתי נקודות תלייה נוספות (החיצוניות ביותר) בכנפיים המיועדות לטילי אוויר-אוויר קלים יחסית.
מארז תותחים.
המטוס כלל יכולת התקנת פוד תצורתי בפתח הקדמי במקום מיכל הקרוסין של המנוע הרקטי וכונה מארז תותחים. המארז כולל שני תותחי DEFA 552 בקוטר 30 מילימטר יחד עם החימוש שלהם - 125 פגזים לכל אחד. במוד אוויר-אוויר לתותח הירי של התותח משועבד למכ"ם ועל כן דרש קריאת מרחק מהמטרה של עד 700 מטר.
במוד אוויר-קרקע לא הייתה דרישה כזאת, אבל גם החישוב של מיקום הפיפר בכוונת היה מותאם לזה.
חימוש אוויר-אוויר.
המטוס יכל לשאת טיל אוויר-אוויר מונחה מכ"ם בודד מדגם נורד 5104, טיל מכ"ם חצי אקטיבי מדגם מאטרה R.530 "יהלום" או טיל חום מאטרה R.511 בפיילון הגחון של המטוס. בנקודות התלייה בכנפיים המטוס יכל לשאת שני טילי חום מאטרה R.550 או AIM-9 סיידויינדר. בישראל, המטוס הותאם לשאת את טילי השפריר 1, השפריר 2 ואף טילי AA-2 אטול משלל של מלחמת ששת הימים.
חימוש אוויר-קרקע.
המטוס יכל לשאת מגוון פצצות בגחון המטוס – שש פצצות 100 קילוגרם, או שתי פצצות 500 קילוגרם. כמו כן המטוס יכל לשאת כוורות רקטות LAU 32 ומאטרה F2. בנוסף הדגמים הדו-מושביים של המטוס יכלו לשאת טלים מונחי רדיו מדגמים נורד AS-20 או AS-30 שהיו מנוהגים על מערכת ייעודית בתא הנווט.
בדגם E המטוס יכל לשאת טיל נגד קרינה מארטל AS.37, בדגמים שונים המטוס יכול לשאת גם גרסאות מונחות טלוויזיה של הטיל. בנקודות התלייה בכנפיים המטוס יכל לשאת פוד מדגם JL100R המשלב כוורת רקטות ומכל דלק בנפח 100 ליטר, או פצצת 500 קילוגרם.
מערכות משימה.
כאמור פותחה גרסת ביון למטוס שנקראה מיראז' 3R. הגרסה הזאת כללה מכלול מצלמות מדגם OMERA 31 שהותקן באף המטוס, במקום המכ"ם, והותאם במיוחד ליכולת זאת. מכלול המצלמות הותאם למגוון רחב של יכולות ומשימות במגוון של גבהים.
המיראז' בדגמי C ו-E כלל יכולת החלפת המודול באף המטוס ולהתאימו למשימות אחרות. את המכ"ם והראדום שלו היה ניתן להחליף בקונוס דמי עם משקולת למטרות אימון או להתקין מודול אף עם מצלמות למטרת ביון.
בישראל ספציפית ניצלו יכולת זאת והשתמשו במודולי מצלמות למטרות צילום. כמו כן שני מטוסי דגם CJ הומרו למטוסי ביון (מספרי זנב 98 ו-99) שיכלו לשאת מספר מודולי אף למטרות איסוף מודיעין. סך הכל היו שישה מודולי אף שזוהו על ידי שמות קוד:
תא הטייס.
הפלטה.
המטוס כלל מושב מפלט מדגם מרטין-בייקר סימן 4 AM4 שאפשרו הפלטה בכל הגבהים אבל עם דרישת מהירות מינימלית של 100 קשר. בחלק מהמטוסים הותקנו כיסאות מפלט עם יכולת הפלטה אפס-אפס – ללא דרישות מינימליות לגובה ומהירות.
שירות מבצעי.
צרפת.
צרפת הזמינה 95 מטוסים מדגם מיראז' 3C כמו כן הוזמנו סך הכל 63 מטוסים דו-מושביים מדגם B. ראשון מטוסים מדגם C נמסר לחיל ב-7 ביולי 1961 והתקבל בטייסת הקרב EC 1/2 (Escadron de Chasse). בשנת 1960 חיל האוויר הצרפתי הזמין 50 יחידות מטוסי מיראז' 3R ו-183 מטוסי מיראז' 3D. ייצור מטוסי ה-R נמשך משנת 1963 עד שנת 1965 אחרי שיוצרו 50 יחידות. פס הייצור של המטוסים הסב לייצור של מטוסי מיראז' RD, עשרים יחידות מדגם זה יוצרו בשביל חיל האוויר הצרפתי. בנובמבר 1964 החייל קיבל את אחרוני מטוסי דגם B שהוזמנו, ובאותה התקופה טייסת EC 1/2 צברה 10,000 שעות טיסה. בשנת 1971 אחרוני מטוסי האימון הדו-מושביים מדגם BE, עשרים במספר החלו את מסירתם לחיל האוויר הצרפתי. סך הכל המיראז' 3C למרות מגרעות מערכותיו היה מאוד פופולרי בשירות חיל האוויר הצרפתי, כאשר האחרון שבהם הוצא משירות בשנת 1988. מטוסי R הוצאו משירות בשנת 1986 ו-RD בשנת 1988. אחרוני המטוסים מדגם E יצאו משירות בשנת 1994.
בחיל האוויר הישראלי.
תהליך הרכישה.
בשנת 1959 עזר ויצמן שהיה מפקד חיל האוויר הגיע בראש משלחת ישראלית לצרפת לבחון את המטוס החדש. שם טייס הניסוי דני שפירא הטיס אחד ממטוסי מיראז' 3A והיה לישראלי הראשון שעבר את מהירות מאך 2.
הישראלים, בניגוד להלך הרוח בתקופה זאת לא התעניינו ביכולת היירוט הנקודתי בכלל ודרשו שינויים שיאפשרו למטוס לבצע משימות קרב ותקיפה. ההתעקשות הישראלית בנוסף על הלקחים מהבחינות של המיראז' 3 על ידי הלופטוואפה, הביאו לפיתוח התאמות, כגון הוספת מארז תותחים, הוספת אופציה להתקנת מכל דלק תצורתי במקום המאיץ הרקטי, הוספת יכולת לנשיאת פצצות והוספת שתי נקודות תלייה נוספות בכנפיים. למטוסים אלו הוספה האות J (J מהמילה Juif - יהודי),דגם הקרב נקרא מיראז' 3CJ ודגם הדו-מושבי נקרא מיראז' 3BJ בחיל האוויר הישראלי המטוסים קיבלו את הכינוי שחק.
עזר ויצמן ביקש לרכוש 100 מטוסים במחיר של כ-200 מיליון דולר, אך סכום גבוה זה עורר התנגדות רבה במטכ"ל ולכן במאי 1960 נחתם חוזה הרכש הראשון לייצור של 24 מטוסים בלבד. לאחר מינויו של צבי צור לרמטכ"ל בינואר 1961 שונתה ההחלטה ונחתמו שני חוזים נוספים לרכש של 24 מטוסים כל אחד. סך הכל 72 מטוסים חד-מושביים וארבעה דו-מושביים.
ב-7 באפריל 1962 הגיעו ארצה ראשוני המטוסים ובאותה השנה הוקמו שתי טייסות המיראז' הראשונות: טייסת 101 ("טייסת הקרב הראשונה") בבסיס חצור בפיקודו של ג'ו אלון; טייסת 117 ("טייסת הסילון הראשונה") בבסיס רמת דוד בפיקודו של שמואל שפר. המטוסים המשיכו להגיע ארצה בהתאם לקצב ייצורם במפעל דאסו בצרפת וכך גדלו בהדרגה שתי הטייסות. ב-1964 הוקמה טייסת שלישית - טייסת 119 ("טייסת העטלף") בבסיס תל נוף בפיקודו של רפי הר-לב.
מחלות הילדות והשינויים.