W 1960 rozpoczęto produkcję seryjną pocisku oznaczonego jako R-3 (lub obiekt 310), zdolnego do atakowania celów powietrznych tylko z tylnej półsfery. R-3S — w 1961 rozpoczęto produkcję seryjną pocisku R-13, a w 1962 pod oznaczeniem R-3S przyjęto do uzbrojenia samolotów MiG-21F i MiG-21PF. Był to pierwszy radziecki pocisk rakietowy produkowany masowo, który jednak okazał się gorszy od pierwowzoru. Do uchwycenia celu przez R-3S było potrzeba 2 razy więcej czasu niż w przypadku Sidewindera. Zasięg pocisku wynosił do 8 km, a pułap przechwytywania od 1000 do 20000 metrów. R-3S posiadał odłamkowo-burzącą głowicę bojową ze zbliżeniowym zapalnikiem fotoelektrycznym. R-3R — opracowana w 1961 roku wersja pocisku do przechwytywania celów na dużych pułapach naprowadzana półaktywną głowicą radiolokacyjną, która została wprowadzona na uzbrojenie samolotów MiG-21MB i MiG-21bis w 1966 roku. Pocisk został oznaczony jako R-3R (lub obiekt 320) i był zdolny do przechwytywania celów na pułapie do 21000 metrów w odległości od 300 metrów do 15 km. Wersja ta została oznaczona w kodzie NATO jako AA-2B Advanced Atoll (ang. - zaawansowany) R-3U — (od ros. учебный - szkolny), treningowa wersja pocisku bez możliwości wystrzeliwania, wyposażona tylko w systemy naprowadzania. Służyła do ćwiczeń namierzania celu. R-13M — opracowana pod koniec lat 60.