Samoloty MiG-3 zaczęły być kierowane do jednostek liniowych od samego początku 1941, przede wszystkim do pułków myśliwskich zachodnich okręgów wojskowych, a także nad Morze Czarne i do pułków obrony powietrznej Moskwy. Jako jeden z pierwszych otrzymał je 159 Pułk Lotnictwa Myśliwskiego (IAP) w Leningradzkim Okręgu Wojskowym w lutym. 1 maja 1941 MiG-i zostały zademonstrowane publicznie masowo na defiladzie w Moskwie. Tempo produkcji i przekazywania samolotów do jednostek w pierwszej połowie 1941 było bardzo duże i w momencie ataku niemieckiego MiG-i stanowiły najliczniejsze nowe myśliwce (1309 wyprodukowanych obu modeli wobec 425 Jak-1 i 322 ŁaGG-3). Szkolenie pilotów na nowym typie szło jednak znacznie wolniej i liczba przeszkolonych pilotów była mniejsza, zwłaszcza w lotach nocnych i grupowych. Borykali się oni także z problemami związanymi z niedopracowaniem samolotu. Awaryjność nowo wprowadzanych MiG-ów była mimo to mniejsza, niż prostszych w pilotażu ŁaGG-3. MiG-i używane były początkowo w pułkach myśliwskich obok myśliwców starszych typów, głównie I-153 i I-16. 1 czerwca 1941 w pięciu przygranicznych okręgach wojskowych (Leningradzkim, Przybałtyckim, Zachodnim, Kijowskim, Odeskim) było 676 MiG-3 i 77 MiG-1, nie licząc myśliwców floty, oraz 67 MiG-3 w okręgu moskiewskim (według innych danych, w pięciu okręgach było 845 MiG-3, z tego 786 sprawnych). Od maja 1941 MiG-3 były też kierowane do okręgu Zakaukaskiego.