Wraz z rozpoczęciem produkcji seryjnej zainicjowano prace nad unowocześnieniem konstrukcji. Pierwszą modernizację wielkoseryjną oznaczono jako Mi-1T. Obejmowała ona zastosowanie nowego silnika, powiększenie drzwi do kabiny oraz wprowadzenie instalacji antyoblodzeniowej. Śmigłowce w tej wersji produkowano w latach 1954–1958 w Zakładzie nr 47 w Orenburgu. Ogółem wyprodukowano 597 maszyn w tym wariancie. Kolejną modernizacją był opracowany w roku 1957 śmigłowiec Mi-1A o zwiększonym resursie i przystosowany do montażu dodatkowych zbiorników paliwa. W tym samym roku powstała głęboka modernizacja Mi-1M z mocniejszym silnikiem, przekonstruowanym kadłubem i nowymi łopatami wirnika głównego. Śmigłowce Mi-1A i Mi-1M produkowano w latach 1957–1960 w Zakładach nr 168 w Rostowie w ilości 370 sztuk.
Ogółem w ZSRR w latach 1952–1961 wyprodukowano ponad 1000 śmigłowców Mi-1. Produkcja odbywała się w trzech fabrykach: Zakładzie nr 387 w Kazaniu, Zakładzie nr 47 w Orenburgu i Zakładzie nr 168 w Rostowie nad Donem.
Na śmigłowcu Mi-1 pobito wiele rekordów świata, zatwierdzonych przez Międzynarodową Federację Lotniczą.