Le Mirage III C avait la possibilité d'utiliser un moteur fusée SEPR 841 de 16 kN, permettant de fournir une puissance supplémentaire de 1 500 kg/p pendant 80 secondes. Cette fusée était utilisée lors de la montée après le décollage, pour les missions d'interception à haute altitude (plus de 20 000 m). Installée à l'arrière sous le fuselage arrière, elle ne nécessitait pas de retirer les canons, puisque ceux-ci étaient placés à l'avant, à l'emplacement de la soute avant (330 l de kérosène). Son utilisation était relativement dangereuse tant à cause des risques d'explosion ou d'incendie que de la nature des combustibles et comburants utilisés (notamment l'acide nitrique). Si la fusée n'était pas montée, ce qui était généralement le cas, l'avion recevait alors une soute arrière contenant 550 l de carburant.
La fusée SEPR 841 fut testée à partir de 1959 sur le deuxième Mirage III de série, avant d'être mise en service fin 1961. Un modèle SEPR 844, qui avait l'avantage de pouvoir utiliser le même kérosène que le réacteur Atar comme combustible, commença à être testé en 1962. Il fut mis en service à partir de 1967 sur les Mirage IIIE.
La mise en œuvre du moteur fusée SEPR 841 est décrite dans un épisode de la bande dessinée Les Aventures de Tanguy et Laverdure (Escadrille des Cigognes, paru en 1964).
Variantes
Avions de série
Mirage III 001 : Prototype dérivé du Mirage I (réacteur Atar 101G-1 de 44 kN)
Mirage IIIA : version de présérie avec réacteur Atar 9B de 59 kN et augmentation de la voilure (passe de 29 à 34,85 m2)
Mirage IIIB : version d'entraînement
Mirage IIIB-1
Mirage IIIB-2 (ou Mirage IIIB-RV) : avec perche sèche
Mirage IIIBS : version d'entraînement Suisse
Mirage IIIC : version de série en avion d'interception (masse maximum de 11 800 kg)
Mirage IIICJ : version d'exportation destinée à Israël
Mirage IIIS : version Suisse
Mirage IIICZ : version d'exportation destinée à l'Afrique du Sud
Mirage IIIE : version d'attaque touttemps avec turboréacteur Atar 9C-3 de 59 kN (masse maximum de 13 700 kg)
Mirage IIID : version d'exportation d'entraînement
Mirage IIIDA : pour l'Argentine
Mirage IIIDBR : pour le Brésil
Mirage IIIDE : pour l'Espagne
Mirage IIIDP : pour le Pakistan
Mirage IIIDS : pour la Suisse
Mirage IIIDZ : pour l'Afrique du Sud
Mirage IIIR : version de reconnaissance avec une caméra dans le nez
Mirage IIIRD : version améliorée (basée sur le E, dotée d’un radar doppler)
Versions d'exportation du Mirage IIIR
Mirage IIIRP : pour le Pakistan
Mirage IIIRS : pour la Suisse
Mirage IIIRZ : pour l'Afrique du Sud
Mirage IIIR2Z : version améliorée pour l'Afrique du Sud
Mirage 5 et Mirage 50 :
Prototypes
Mirage III NG : avion équipé de commandes de vol électriques dérivées de celles du Mirage 2000, de plans canard fixes, d'une perche de ravitaillement en vol et d'un réacteur Atar 9K50. Le premier vol eu lieu le 21 décembre 1982, mais aucun acquéreur ne se montrera intéressé
Mirage IIIT : banc d'essai en vol du réacteur SNECMA TF104 puis TF106 (Pratt & Whitney JT10 construit sous licence) destiné au Mirage IIIV. Il fait son premier vol le 4 juin 1964 et est testé jusqu'en 1966.
Balzac V : avion à décollages et atterrissages verticaux subsonique basé sur le Mirage III 001, destiné à valider la formule retenue pour le Mirage IIIV avant le développement des moteurs définitifs prévus pour cet avion.
Mirage IIIV : avion à décollages et atterrissages verticaux capable de voler à Mach 2.