Zmieniono jednak przeznaczenie samolotu, z myśliwca przechwytującego na wielozadaniowy, eliminując w trakcie rozwoju przyspieszacz rakietowy i dodając stałe uzbrojenie w postaci dwóch działek 30 mm DEFA 552 ze 125 nabojamiRezygnacja z myśliwca przechwytującego związana była częściowo ze zmianą taktyki lotnictwa bombowego, któremu na dużych wysokościach zaczęły zagrać przede wszystkim pociski przeciwlotnicze (). 6 kwietnia 1960 roku lotnictwo francuskie zamówiło rozwój wersji myśliwsko-szturmowej Mirage IIIE i rozpoznawczej Mirage IIIR, które oblatano odpowiednio 5 kwietnia i 31 października 1961 roku. Na eksport produkowano ponadto wersję dwumiejscową Mirage IIID i uproszczoną uderzeniową Mirage 5.
Dla lotnictwa francuskiego zbudowano, oprócz prototypów, 417 samolotów Mirage III, w tym 10 IIIA, 59 IIIB, 95 IIIC, 183 IIIE i 70 IIIR. Samolot odniósł natomiast duży sukces eksportowy – łącznie zbudowano ich 1422, łącznie z produkcją licencyjną.