По двигателю Р-29Б-300 за первые два года эксплуатации МиГ-27 зафиксировали 157 неисправностей (всего 4,4 % замечаний по самолёту в целом), в полёте — 11. Наибольшее количество дефектов относилось к масляной системе, причём в половине случаев она оставалась работоспособной, а барахлил сигнализатор стружки в масле. Более серьёзным было разрушение лопаток перепуска воздуха из-за трещин, а едкое масло ВНИИНП-50-1-4Ф доставляло проблемы в эксплуатации. В то же время наиболее неприятные последствия повлёк «человеческий фактор»: 20 двигателей в полках пришлось заменить «по бестолковости» — из-за попадания в них всякого мусора и забытых в воздухозаборниках рукавиц, чехлов и фуражек. Как оправдывались виновные, «так и тянет в него что-то положить — удобно, и под рукой».

Показательными были данные по надёжности электрооборудования МиГ-27: отказ в полёте приходился на 282,5 ч налёта, неисправность на земле — на 45,2 ч работы, что втрое-вчетверо превышало показатели аналогичных систем МиГ-23М в начале его службы — там отказы приходились всего на 80 и 10,3 ч, соответственно. Однако наработка не дотягивала до заданных нормативов в 1200 и 60 ч, что было объяснимо на этапе опытной эксплуатации (со временем дефекты «вычерпывались» и положение значительно улучшилось).

В обслуживании МиГ-27 укладывался в общие нормативы. Предварительная подготовка истребителя-бомбардировщика, обеспечивавшая две лётные смены, выполнялась группой из 11 человек: техник и механик, закреплённые за самолётом, и девять специалистов из групп обслуживания по вооружению, оборудованию и РЭО. На одну машину затрачивали 2 ч 10 мин, всю эскадрилью, за счёт параллельной работы, удавалось подготовить за 6 ч. Предполётная подготовка зависела в основном от снаряжения боеприпасами: если при подвеске пары ракет Р-3С или Х-23 хватало и часа (вместе с запуском двигателя и выруливанием), то загрузка 18 стокилограммовых бомб требовала полтора часа, а шести «пятисоток» — без малого двух часов, из которых на саму подвеску тратили 45 минут.

Больше всего на времени подготовки МиГ-27 сказывались длительная проверка систем под током, занимавшая полчаса перед вылетом, и большое количество проверок со специальной контрольной аппаратурой, которая придавалась «в россыпи» и ее приходилось носить от самолёта к самолёту. Особенно требовательной была инерциальная курсовертикаль ИКВ, без которой невозможна была работа ПрНК. Требовалось выставить ИКВ в рабочее состояние перед самым полётом, раскручивая гироскопы, и сразу после этого запустить двигатель. Если цикл подготовки срывался или запуск откладывался, нужно было 15 мин. ждать полной остановки гироскопов ИКВ, а затем повторять выставку. Эта капризная система считалась слабым местом самолёта, «в значительной мере регламентируя боеготовность частей, вооружённых МиГ-27».

Целый ворох претензий вызвало состояние дел по вооружению — много рекламаций предъявлялось по отказам держателей, неисправностям цепей управления и арматуры, но особенно ущербным оставался вопрос снаряжения самолёта боеприпасами. Сами держатели имели несовершенную конструкцию и не отвечали требованиям унификации — разные типы бомб, блоков и пусковых устройств требовали «индивидуального подхода» с перестановкой упоров и подготовкой замков. Тележки-податчики для боеприпасов были крайне неудобны в работе, тяжелы и ненадёжны. Для ракет, блоков и бомб разных калибров служили свои комплекты ложементов, переставлявшихся под каждый вариант загрузки с подгонкой и откручиванием дюжины болтов, причём под разные места подвески на самолёте требовались разные ложементы. Громоздкие «тачанки» с гидроподъёмником вообще толком не удавалось подкатить под машину (мешало шасси), из-за чего тросы лебёдок шли косо, грозя срывом бомбы.

Буксировка МиГ-27 с помощью установки для проверки гидросистем УПГ-300.

МиГ-27 во время лётно-тактических учений, аэродром Лунинец, май 1976 г.

Сама комплектация средствами обслуживания, мягко говоря, уступала требованиям — боевой полк получал тележки для бомб из расчёта одна на десять машин (что, как отмечалось, «не позволяет одновременно снабжать боеприпасами даже два рядом стоящих самолёта»). Оружейникам приходилось довольствоваться дедовскими методами — таскать тележки с бомбами и вручную цеплять последние на держатели, впрягаясь втроём-впятером. При подвеске варианта шести «пятисоток» подготовка эскадрильи МиГ-27 для вылета по тревоге занимала 3 ч 15 мин.

Для комплексной проверки бортового оборудования в полку своими силами разработали и изготовили тележки с контейнерами СЛИК (спецлаборатория инструментального контроля), на которых монтировалась аппаратура разных групп обслуживания. Соорудили и универсальную тележку для вооружения, но проблемы это не решило — самоделки так и остались единичными. Впоследствии появились заводские универсальные тележки-подъёмники, более практичные. Однако, в конце концов, варианты максимальной загрузки, для которой требовалось оборудовать держателем и центральную подфюзеляжную «баковую» точку, не прижились — слишком долго и неудобно приходилось снаряжать такой «ёжик».

К эксплуатационным недостаткам относились, прежде всего, слабая унификация, требовавшая специального инструмента, и затруднённый доступ ко многим агрегатам. Так, чтобы добраться к топливному фильтру, шарниру крыла или узлам навески щитков, приходилось тратить в 10–15 раз больше времени, чем на саму работу. Для зарядки гидроаккумулятора требовалось снять люк, на котором крепился правый хвостовой бомбовый держатель, отвернув 30 винтов четырёх разных типов. Крепёж люков осуществлялся винтами, замками и болтами 40 типоразмеров, не имевших маркировки; их легко было перепутать, после чего в одних местах слишком короткие винты не обеспечивали надёжное крепление, а в других — слишком длинные выходили внутрь отсеков, грозя смять агрегаты и порвать жгуты проводов.

При отработке боевого применения выявились новые проблемы конструкции. Они не ограничивались дефектами вооружения — то и дело после стрельб и пусков ракет встречались отказы и поломки, особенно по вине мощной пушки, пятитонную отдачу которой полностью не могли погасить демпферы крепления. Чаще всего страдали электроника и оборудование: залп выбивал предохранители, разрушал фидеры и соединения, обесточивал аппаратуру и оказывался фатальным для прецизионной техники, в лучшем случае заставляя переходить на ручные режимы. Ударной волной сминало створки передней стойки, практически всегда при стрельбе разлетались посадочные фары. На этот случай пришлось ввести специальную памятку по подготовке самолёта: фары перед вылетом на стрельбу снимались и заменялись заглушками (это занимало 2,5 ч). Саму стрельбу рекомендовалось вести не предусмотренными короткими очередями по 75 снарядов с отсечкой (не говоря уже о длинных в 225 или, без остатка, в 300 снарядов), а только ограниченными по 30–40 выстрелов. Полную зарядку 300 патронами осуществить было трудно из-за того, что требовалась очень тщательная, «ювелирная», укладка ленты. На это времени недоставало, и в строевой эксплуатации ввели зарядку укороченной лентой из 260 патронов. После пуска ракет Х-23 почти всегда вырывался люк закрытия узла централизованной заправки топливом из-за его неправильного крепления на самолёте.