幾十年國土防空作戰中，殲-6作用無可替代表現甚至強於殲-7戰鬥機，當然並不是殲-6有多先進而是所處時代不同剛好意外派上用場。仿自蘇聯米格-19戰鬥機，於1960年設計定型並於四年後批次入役，這是我國第一款超音速戰鬥機。也是海空軍裝備數量最多、服役時間最長，戰果最多的國產機型，國土防空作戰中擊落各式戰機20多架，關鍵戰損比還是保持在零傷亡。從1964年服役開始，到2010年正式退出現役（產量5000多架），作為一款第一代戰鬥機效能早就過時，卻能服役這麼長時間足見其重要性。

盤點殲-6所擊落過的機型，包括RF-101、F-104C、RA-3D、A-3B、F-104G、F-4C、A-6A、蘇-7，以及大量無人機，把這些戰果都拿出來開個博物館綽綽有餘。這些戰機不僅有效能相當機型，還有效能更強大的戰鬥機，比如F-4C這樣的二代機按道理壓制殲-6並不算問題。但從實戰情況看基於早期空空導彈效能太差，再加上中國空軍飛行員勇於空中拼刺刀，把兩機距離拉近到肉搏的程度，以殲-6的良好機動效能直接火炮殲敵。因此，在空空導彈已經大量裝備戰鬥機的時代裡，中國空軍卻能用落後機型打出光輝戰績。

舉個例子，1965年9月，海航飛行員高翔駕駛殲-6迎擊入侵美軍F-104C。這個是勇氣和實力成正比的戰績，在距離F-104C戰鬥機僅291米處開始射擊，一路打到29米直接打爆。這是空戰史上超音速戰鬥機開炮最近的記錄，高速飛行下這點距離轉瞬即至，不具備真正不怕犧牲的精神是無法完成的，這也是空戰史上最經典“空中拼刺刀”。

殲-6雖然在改進後能掛霹靂-2空空導彈，但實戰中還是以機炮為主要打擊手段，這跟當時空空導彈效能有關也跟落後的雷達航電系統相關。當年大部分機型都是晝間戰鬥機，甚至不具備全天候作戰能力，而且由於航電落後都得由地面引導到目標附近目視搜尋攻擊。再加上雙臺高油耗的渦噴-6發動機，實際上作戰半徑相當有限，必須要有效引導一擊必中，要不然和美軍這些戰機相比跟不了多久就要被甩開。種種因素造成殲-6必須發揮抵近作戰原則，以勇氣克服一切困難，包括對無人機的極限躍升、短促點射，多機輪流攔截驅離等，但就是在這種情況下表現還是很優秀。作戰半徑680千米，航程1690千米，可以攜帶PL-2/PL-5空對空導彈，以及三門大威力30毫米機炮。

按道理這種一代機早就過時，但由於較長時間內國產換代機型不多，而且再先進點也就是殲-7、殲-8這樣的機型。因此挑大樑幾十年的殲-6不得不繼續服役，直到2010年才正式退出現役，不過它的歷史還沒有結束因為還有無人機改型在發揮餘勢。