Le Mirage 50 n'est qu'une modernisation de la motorisation et de quelques petits détails du Mirage 5. La Snecma produisit une version plus performante de l'Atar, sous la désignation de SNECMA Atar 9K. Ce nouveau réacteur fut testé sur des Mirage IIIC2, une sous version du Mirage IIIE. Le modèle définitif de l'Atar, le SNECMA Atar 9K50, fut installé et testé sur 4 Mirage IIIRZ de la South African Air Force. L'essai fut concluent et Dassaut décida d'en équiper une nouvelle version du Mirage 5 : Le Mirage 50.

Il ne fut que peu modernisé, les principales modifications résidant sur la vitesse ascensionelle, la réduction de la course de décollage, une maneuvrabilité conséquemment améliorée, pour une masse maximum au décollage supérieure. Le Mirage 50 possédait également une distance franchissable augmentée de 140 Km, et donc un rayon d'action augmenté d'environ 70 Km.

Le succès que connut le Mirage 5 ne se reproduit cependant pas sur le Mirage 50 ayant pourtant de meilleures performances. La premiere commande se fit avec le Soudan, elle fut malheureusement annulée, remettant donc le titre au Chili. Il reçut 8 Mirage 50FC, 6 Mirage 50C pourvus d'un radar, et 2 Mirage 50DC biplaces d'entraînement dans les années 80.

Le Mirage 50 constituait un modèle de série standard sous deux formes : le Mirage 3/50 et le Mirage 5/50. Ils sont tous deux équipés d'un radar et présentent de grandes similitudes. Ils sont équipés d'une centrale de navigation inertielle, d'un calculateur de navigation et d'attaque, d'un collimateur tête haute (VTH) cathodique, et de multi-afficheurs (MFD). Le Mirage 3/50 présente une soute à équipements sous le cockpit, remplacée sur le 5/50 par un réservoir.

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