Старый корпус общей сборки никак не подходил для сборки такой большой машины, как МиГ-25, готовый самолет не проходил через цеховые ворота ни по ширине, ни по высоте. Проблему решали следующим образом: у готового и принятого заказчиком самолета отстыковали крылья, чтобы пройти в ворота по ширине. Чтобы пройти в ворота по высоте поднимали подъемным краном носовую часть самолета (хвост при этом опускался вниз) и подставляли под колеса передней стойки шасси специальную тележку. Но и этого было мало, поэтому с килей снимали радиопрозрачные законцовки. После выкатки самолета на улицу все отстыкованное и снятое приходилось снова ставить на место. Для серийного выпуска МиГ-25 на заводе были построены новые, просторные и светлые корпуса.
Первой из машин установочной партии из ворот сборочного цеха выкатили разведчик МиГ-25Р-3, затем МиГ-25Р-4 и два перехватчика МиГ-25П. Первый самолет отрабатывался на летно-испытательной станции (ЛИС) завода в течение двух месяцев, и 6 июля 1966 г. шеф-пилот ОКБ-155 А.В. Федотов поднял МиГ-25 в воздух, ознаменовав этим начало производства на Горьковском заводе нового семейства крылатых машин. Выпущенный в Горьком МиГ-25Р-4 установочной партии стал "эталоном" для серии.
Сборка первых машин показала их недостаточную технологичность и высокую трудоемкость изготовления и сборки монтажей систем, заложенных в чертежах Генерального конструктора. По инициативе главного конструктора завода Е.И. Миндрова подготовили и оформили решение МАП и ВВС о выделении нескольких самолетов для проведения конструктивно-технологической отработки, направленной на снижение производственной трудоемкости, повышение эксплуатационной технологичности и сокращение циклов сборки МиГ-25. Самолеты оставили на заводе, работы на них проводились в 1968-1974 годы комплексными бригадами. Конструкторы ОКБ подготовили и согласовали с Генеральным конструктором предложения, связанные с комплексированием агрегатов топливной, гидравлической систем, аппаратуры кондиционирования, с разделением монтажей по принципу "правый двигатель – правый борт", "левый двигатель – левый борт". Исключалось дублирование, создавались более технологичные жгутовые схемы, улучшился интерьер кабины, она была "распанелирована" и вынесена для изготовления с борта самолета. Более рациональными стали компоновка оборудования в отсеках самолета, улучшены монтажи по низу фюзеляжа, по гроту, отсеку двигателя и т.д.
Только на одном самолете, который после эксплуатационной оценки заказчиками ВВС стал образцом для серийного производства, реализовали 568 конструктивных улучшений, внедрение которых позволило снизить вес самолета на 120 кг, повысить его гарантийный ресурс на 100 часов, сократить время на предполетную подготовку на 35 мин., а к повторному вылету – на 25 мин. Снизились на 34 чел/час и трудозатраты в эксплуатации.
Освоение МиГ-25 предрешило техническую революцию на предприятии.
Практически во всех цехах, связанных с изготовлением баковых отсеков фюзеляжа и крыла, пришлось организовывать и изучать с нуля сварочное производство (до этого самолеты были клепанными), обучать рабочих, конструкторов, технологов новым профессиям. В конструкции планера МиГ-25 сварка стала основным типом неразъемных соединений. При изготовлении агрегатов самолета использовались все виды сварки как высокопрочных сталей, титана, так и алюминиевых сплавов. При этом контактная сварка заняла лидирующее положение. Конструкторам пришлось осваивать новые приемы конструирования сварных агрегатов планера, используя тонколистовые материалы из стали и титана.
Ранее других агрегатов запускался в производство баковый отсек фюзеляжа, как наиболее сложный. Общее мнение руководства завода формулировалось так: "Будет баковый отсек – будет самолет".
О том, как проходило освоение МиГ-25 вспоминает заместитель главного директора ОАО "Нижегородский авиастроительный завод "Сокол" В.П. Люльков, в те годы мастер агрегатно-сборочного цеха 9:"… Для всего инженерно-технического состава это была новая работа, ранее мы знали и использовали при сборке самолетов преимущественно клепку и металлы на основе AI и Мд. При создании МиГ-25 осваивалась новая технология – сварка конструкции из высокопрочных стальных и титановых сплавов. Перед цехом 9, который специализировался как раз в этой области, стояла сложная задача – научиться варить такие фюзеляжи. В то время рабочий график с 7 часов утра и до 7 вечера был нормой. Я помню, когда производственные совещания в цехах 9 и 21 назначались на 9 или 10 часов вечера, а вместо этого, в силу производственной необходимости проводились даже в 12 часов ночи. А в 7 утра уже надо было быть опять на работе.