С учётом опасности штопора эксплуатационные ограничения назначили с изрядным запасом: если при прямом крыле сваливание грозило при выходе на углы 26° — 28°, то предельно допустимый угол составлял в полтора раза меньше — 16° (по совпадению, равняясь стреловидности крыла); при сложенном крыле и стреловидности 45° и 72°, когда возрастал запас продольной устойчивости по перегрузке, предельно допустимый угол атаки назначался 22° (сваливание наступало при 28° — 32°). При грамотном пилотировании без выхода на ограничения, как гласило заключение испытателей, самолёт «обладает удовлетворительными характеристиками устойчивости и управляемости во всём эксплуатационном диапазоне высот и скоростей полёта».

Для предупреждения лётчика о близости опасных режимов был введён целый ряд конструктивных мер. В кабине на самом видном месте находился указатель угла атаки УУА-1А с крупной хорошо читаемой шкалой. Ещё один сигнализатор предельно допустимых углов СУА-1 сообщал об опасности более броско — вспыхивающей лампой. Тряску на ручке, сопутствующую близости сваливания и привычную по другим машинам, имитировало устройство тактильной рычажно-импульсной сигнализации (РИС), предупреждающее о достижении самолётом предельного угла атаки лёгкими ударами рычага-сигнализатора по руке лётчика.

Система автоматического управления САУ-23Б-1 3-й серии получила перекрёстные связи в каналах тангажа и крена. Вкупе с новым автоматом загрузки АРЗ-1А 5-й серии она позволила улучшить поведение самолёта на больших углах атаки, демпфирование и характеристики сваливания, расширив диапазон режимов пилотирования. Поначалу, из соображений экономии, самолёт собирались оборудовать только одной из этих систем, но сами по себе они не решали проблемы, и потребовалось внедрить одновременно и ограничительный механизм, и повышавшую устойчивость САУ.

Параллельно с МиГ-23БМ микояновцами велась разработка еще двух модификаций, отличавшихся более совершенным прицельным оборудованием — изделиями «32–26» и «32–29». Приоритет отдавался первому из них, именовавшемуся также МиГ-23БК по названию готовившейся для него прицельной системы «Кайра». Основанная на новых принципах и технологиях система обещала значительное расширение возможностей самолёта.

Главным конструктором по теме МиГ-23БК оставался Г. А. Седов. Модификация была направлена на повышение боевой эффективности, использование новых видов авиационного вооружения и улучшение точностных характеристик средств поражения. Качества имевшегося управляемого оружия, ограничивавшегося во фронтовой авиации ракетой Х-23, уже не удовлетворяли военных. Дальность пуска её из-за необходимости визуального наведения на цель была небольшой, из-за чего применять её рекомендовалось лишь после подавления ПВО в районе цели. Система наведения была достаточно сложной и требовала от лётчика большого внимания, отвлекавшего его от управления самолётом. В эксплуатации выявилось, что навыки наведения ракеты вырабатываются с трудом, лётчик после пуска связан в маневре и должен удерживать ракету в поле зрения и створе радиолуча вплоть до попадания её в цель, причём на подлёте трассер перекрывал соразмерный объект атаки, и наведение становилось достаточно условным. Результативность атаки снижал также психологический фактор — натолкнувшись на огонь ПВО, лётчик был вынужден всё внимание уделять противозенитному маневрированию с энергичными отворотами и уклонением, грозившими срывом наведения, если ракета выходила из узкого луча «Дельты». Недостаточной была и помехозащищённость системы.

Опытный образец МиГ-23БК с тяжёлыми управляемыми ракетами Х-29Т на катапультных устройствах АКУ-58-1.

В итоге обещанные возможности высокоточного оружия доставили новые проблемы. По мнению строевых лётчиков, применение первых управляемых ракет только усложняло задачу, затягивая время боевого захода и повышая нагрузку в полёте, ведь после сброса обычных бомб и пуска НАР они не были скованы в манёвре и могли выйти из атаки. Повысить эффективность управляемого оружия можно было только переходом на принципиально новые способы наведения, которые бы обеспечили увеличение дальности и точности поражения, будучи, по возможности, автономными и освободив лётчика от необходимости управлять оружием в процессе его движения к цели. В то же время армии НАТО уже обладали новыми образцами высокоточных бомб и ракет, американцы успели опробовать их во Вьетнаме, и отставание от США, по словам одного из ведущих отечественных специалистов по этой тематике Б. Е. Мерцалова, к началу 1970-х гг. оценивалось, «по меньшей мере, лет на десять».

Разработкой новой лазерно-телевизионной прицельной системы (ЛТПС) занялось московское ЦКБ «Геофизика» под руководством Д. М. Хорола в тесной кооперации с ленинградским НПО «Электроавтоматика» и Центральным научно-исследовательским телевизионным институтом (ЦНИТИ). Проектированием системы, предназначавшейся для МиГ-23БК и Су-24М, от ЦКБ занимались ведущие специалисты М. М. Шарапов, В. И. Карпенко и А. А. Казамаров. В исполнении для МиГ-23БК ЛТПС именовалась «Кайра-23» (изделие 16С1), а по ней «Кайрой» стали именовать и сам самолёт.

МиГ-23БК на испытаниях. Нанесённое за кабиной изображение ложного фонаря должно было уподоблять «Кайры» выпускавшимся на иркутском авиазаводе спаркам МиГ-23УБ.

МиГ-23БК с четырьмя управляемыми ракетами Х-25 с лазерной ГСН 24Н1.

Поставленная перед конструкторами задача выглядела весьма сложной и объёмной, однако достигнутый в стране уровень новых технологий, микроэлектроники и оптико-электронной техники позволил разработать работоспособную аппаратуру для прицельной системы, аналогом которой потенциальный противник не располагал.

«Кайра», входившая в состав нового прицельно-навигационного комплекса предназначалась для обнаружения и распознавания наземных и надводных целей в условиях визуальной видимости, выдачи целеуказания лазерным головкам самонаведения ракет и корректируемых бомб, измерения наклонной дальности и подсвета объекта атаки лучом оптического квантового генератора, управления линией визирования телевизионного и лазерного канала в ходе поиска и атаки. Кроме того, ЛТПС могла использоваться при применении управляемого оружия с телевизионными и тепловыми ГСН, а также для коррекции навигационной системы самолёта по визуально видимым ориентирам.

В состав «Кайры-23» входили станция подсвета целей 11С1 и блок связи 16С1-БС. Станция 11С1 выполняла большинство возложенных на систему задач и была выполнена в виде моноблока, по форме максимально приближенному к обводам фюзеляжа носовой части машины. Блок связи, предназначенный для приведения оси лазерных полуактивных ГСН ракет в положение, параллельное линии визирования «Кайры», состоял из двух отдельных устройств (координатор и блок электроники), которые размещались в закабинном отсеке самолёта.