在吃过米格机的苦头以后，美国人开始认真对付米格机的威胁了。
1965年4月，美军防空司令部的EC121“大眼睛”预警机飞赴战区，并在美国空军实施突击时开始在东京湾上空进行巡逻飞行，用雷达监视敌机。
EC121预警机装备了能发出“红色”和“黄色”警告信号的装置，红色信号是警告美国飞行员有被米格机攻击的直接危险；黄色信号是警告美国飞行员有米格机在附近活动，要引起注意。
1965年6月17日，6架F4B“鬼怪”式战斗机从航空母舰起飞，伏击前来保卫清化桥的米格17编队。F4B后座的雷达手（前座为飞行员）史密斯大尉率先锁定目标，前座的机长佩济中校瞄准目标，发射了雷达制导的AIM7型麻雀式空对空导弹，击毁米格17一架，另一架米格17僚机因吸入飞机碎片而严重损伤……还有一架米格17几分钟后也被导弹击落，飞行员被迫跳伞。
这是越战中美军使用空对空导弹取得的最早战果。
7月10日，美国空军第2师第45战术战斗机中队的4架F4C战斗机从泰国乌汶基地腾空而起，直奔北越的安沛军械弹药库。
这4架F4C“鬼怪”战斗机并不是去突击弹药库，而是在执行一项特殊任务——
与米格机交战。
它们跟在执行突击任务的F105小队后面，保持无线电静默，以引诱米格机对它们发起攻击。
进入安沛上空不久，飞行小队长霍尔少校驾驶的1号机雷达就发现了目标，几秒钟后，3号机也截获了目标。
霍尔少校立即命令该小队变成疏开2点队形，霍尔少校和2号机首先向米格机接近……3号机和4号机则拉大距离在后面掩护。
几秒钟后，2号机机长安德森上尉首先目视发现了2架米格机，它们正在转弯，霍尔和安德森急忙甩掉副油箱，打开加力，向左转弯扑向米格机。
但是，与此同时，灵巧的米格机转到了3号机和4号机的后下方——这是米格机航炮攻击最有利的位置。
安德森通过无线电话向3号机机长大声呼叫：“霍尔库姆！敌机已咬尾！小心！”
听到安德森的警告后，霍尔库姆率领僚机打开了加力，想要摆脱米格机，但米格机的转弯半径小，F4被米格机紧紧咬住，距离越来越近。
突然，米格机机头迸发出航炮射击的火焰，霍尔库姆急中生智，几个连续的“剪刀”动作，使米格机冲到了前面。他成功躲过一劫。
此时，霍尔库姆的飞行高度在4，000米左右、速度0.9马赫，米格机在其正前方。
霍尔库姆抓住这次绝好的攻击机会，果断地按下了导弹发射按钮。第1枚“响尾蛇”导弹射了出去，但没有爆炸；第2枚“响尾蛇”红外制导导弹则拖着橘红色火焰直朝米格17的尾喷管飞去，转眼间便击中了那架米格17.
空中腾起一团巨大的火球，米格机凌空爆炸。
与此同时，4号机的罗伯茨上尉也对另1架米格机发起了攻击，他一连发射了4枚“响尾蛇”导弹，直到米格机尾喷管冒着白烟向地面栽去，罗伯茨才一面规避地面高射炮火，一面退出作战空域。
这一仗，美军击落了2架米格飞机，算是报了4月份的一箭之仇。同时，这也是美空军飞机在越南战场上的首开纪录。
虽然F4C战斗机在对阵米格机的战斗中扳回一城，但是，北越的防空系统很快又有了新的“撒手锏”——米格21飞机。
1965年末，北越空军采用了米格21飞机，防空体系中截击机的性能得到了极大的改进。
米格21“鱼窝”式在设计上同以前的米格15、米格17和米格19一样，也是一种执行要地防空任务的截击机。米格21的有效载荷和续航能力不如美军的飞机，但其空战性能十分优良。尤其是其高空转弯能力优于F4“鬼怪”式歼击机和F105“雷公”式歼击轰炸机。
北越一开始使用的是米格21“鱼窝C”式，装有一门30毫米内装航炮和两枚AA2“环礁”式红外制导空空导弹。由于航空电子设备很简单，这种米格机只能在昼间简单气象条件下活动。这种飞机上只装有测距雷达，无法用来搜寻目标。但是米格21是一种在昼间简单气象条件下活动的截击机，因此这些缺点并不影响其效能。
在1966年的前五个月里，双方空军只进行过零星的战斗活动。在这以后，美国空军和海军突击的地区进一步北移，进入到米格飞机的活动半径以内。因此，与米格机的空战次数急剧增加。
1966年首次空战是由第8战术战斗机联队第55战术战斗机中队的一个F4C小队打的。当时他们正为突击河内东北25英里的北江桥的F105飞机护航。“鬼怪”式战斗机从雷达上发现大约一个小队的米格17飞机对头飞来。在第一次攻击中“鬼怪”式发射了“麻雀”和“响尾蛇”导弹，但均未命中目标。激烈的空中格斗随之展开，双方都开了火，米格17用航炮，F4用导弹，最终F4的导弹击中了目标，击落了两架米格17（“麻雀”和“响尾蛇”各击落一架）
三天之后，为EB66C护航的一架F4C同几架米格21又狭路相逢。F4C由保尔·吉尔摩少校和威廉·史密斯中尉驾驶，他们发射了数枚“响尾蛇”导弹，击落了一架米格21，这是越南战争中击落的第一架米格21.在以后的几周里，美国空军的F4C又击落了数架米格17.