米格-3在武器系统上较米格-1有了很大改进，从1挺12.7毫米机枪到1挺12.7毫米机枪和2挺7.62毫米ShKAS机枪，弹丸重量1.44公斤/秒(3.17磅/秒)UBS机枪使用装填高爆炸药的PETN弹药，通过螺旋桨轴发射，射击速率可达1050发/分钟。有些MiG-3为了加强火力在机翼下方加装了两挺UBK机枪，但此举会对飞机性能带来不利的影响。