Dassault telah mereka pesawat Mirage F1 bagi mengantikan pesawat pejuang Mirage III dan Mirage 5. Tidak seperti pesawat-pesawat sebelumnya, F1 memiliki sayap “kuncup” yang dipasang tinggi pada fiuslaj, begitu juga bentuk permukaaan satah ekor yang konvensional.

Dengan menggunakan dana sendiri, Dassault telah membina pesawat prototaip pertama dan berjaya melakukan penerbangan sulung pada 23 Disember 1966.

Pesawat ini kemudian diserahkan secara rasmi kepada Tentera Udara Perancis pada Mei 1967. Tentera Udara Perancis kemudian memesan 3 buah lagi pesawat prototaip. Dengan keupayaan tujahan lepas bakar enjin turbojet SNECMA Atar 9K-50 yang lebih tinggi, pesawat F1 dengan mudah telah mengalahkan pesawat Mirage III.

Meskipun F1 memiliki luas rentang sayap yang lebih kecil berbanding Mirage III, F1 telah membuktikan kelebihannya berbanding dengan pesawat-pesawat terdahulu. Ia boleh membawa sehingga 40% lebih bahan api, memerlukan landasan yang lebih pendek, jarak yang lebih jauh jauh dalam misi aras rendah, dan manuver yang lebih baik.

Bagi memenuhi keperluan Tentera Udara Perancis bagi sebuah pesawat pemintas semua keadaan cuaca, pengeluaran pertama pesawat Mirage F1C telah dilengkapkan dengan radar denyutan tunggal Thomson-CSF Cyrano IV. Versi terkemudian Cyrano IV-1 memiliki keupayaan pandang-bawah yang terhad.

Mirage F1 memasuki perkhidmatan dengan Tentera Udara Perancis pada Mei 1973, apabila kumpulan pertama pesawat dihantar. Pada awalnya, pesawat ini hanya dilengkapi dengan dua buah meriam 30 mm. Pada 1976, Mirage F1 menggunakan peluru berpandu udara ke udara jarak sederhana Matra R530 setelah ia diluluskan untuk digunakan. Setahun kemudian, peluru berpandu R550 Magic pula dikeluarkan. Pada masa yang sama, AIM-9 Sidewinder buatan Amerika Syarikat menjadi sebahagian daripada persenjataan pesawat Mirage F1, setelah Tentera Udara Greece meminta peluru berpandu ini diintegrasikan dalam pesawat pejuang Mirage F1CG mereka.

79 buah pesawat F1 dalam kumpulan pengeluaran seterusnya telah dihantar di antara Mac 1977 hingga Disember 1983. Pesawat ini adalah dari versi Mirage F1C-200 yang telah dilengkapi dengan prob pengisian minyak kekal, yang mana memerlukan fiuslaj dipanjangkan sebanyak 7 sm.

Mirage F1 berperanan sebagai pesawat pemintas utama dengan Tentera Udara Perancis sehinggalah kemasukan pesawat Dassault Mirage 2000.