几十年国土防空作战中，歼-6作用无可替代表现甚至强于歼-7战斗机，当然并不是歼-6有多先进而是所处时代不同刚好意外派上用场。仿自苏联米格-19战斗机，于1960年设计定型并于四年后批量入役，这是我国第一款超音速战斗机。也是海空军装备数量最多、服役时间最长，战果最多的国产机型，国土防空作战中击落各式战机20多架，关键战损比还是保持在零伤亡。从1964年服役开始，到2010年正式退出现役（产量5000多架），作为一款第一代战斗机性能早就过时，却能服役这么长时间足见其重要性。
盘点歼-6所击落过的机型，包括RF-101、F-104C、RA-3D、A-3B、F-104G、F-4C、A-6A、苏-7，以及大量无人机，把这些战果都拿出来开个博物馆绰绰有余。这些战机不仅有性能相当机型，还有性能更强大的战斗机，比如F-4C这样的二代机按道理压制歼-6并不算问题。但从实战情况看基于早期空空导弹性能太差，再加上中国空军飞行员勇于空中拼刺刀，把两机距离拉近到肉搏的程度，以歼-6的良好机动性能直接火炮歼敌。因此，在空空导弹已经大量装备战斗机的时代里，中国空军却能用落后机型打出光辉战绩。
举个例子，1965年9月，海航飞行员高翔驾驶歼-6迎击入侵美军F-104C。这个是勇气和实力成正比的战绩，在距离F-104C战斗机仅291米处开始射击，一路打到29米直接打爆。这是空战史上超音速战斗机开炮最近的记录，高速飞行下这点距离转瞬即至，不具备真正不怕牺牲的精神是无法完成的，这也是空战史上最经典“空中拼刺刀”。
歼-6虽然在改进后能挂霹雳-2空空导弹，但实战中还是以机炮为主要打击手段，这跟当时空空导弹性能有关也跟落后的雷达航电系统相关。当年大部分机型都是昼间战斗机，甚至不具备全天候作战能力，而且由于航电落后都得由地面引导到目标附近目视搜索攻击。再加上双台高油耗的涡喷-6发动机，实际上作战半径相当有限，必须要有效引导一击必中，要不然和美军这些战机相比跟不了多久就要被甩开。种种因素造成歼-6必须发挥抵近作战原则，以勇气克服一切困难，包括对无人机的极限跃升、短促点射，多机轮流拦截驱离等，但就是在这种情况下表现还是很优秀。作战半径680千米，航程1690千米，可以携带PL-2/PL-5空对空导弹，以及三门大威力30毫米机炮。
按道理这种一代机早就过时，但由于较长时间内国产换代机型不多，而且再先进点也就是歼-7、歼-8这样的机型。因此挑大梁几十年的歼-6不得不继续服役，直到2010年才正式退出现役，不过它的历史还没有结束因为还有无人机改型在发挥余势。
