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En 1972, l'Armée de l'air française lance le programme ACF (Avion de Combat Futur) pour lequel elle demande un avion bi-réacteur doté de Snecma M53 et avec une aile fixe, destiné à des missions de supériorité aérienne. Tout en préparant une réponse à cet appel d'offres, le constructeur Dassault Aviation lance dès l'année suivante, sur fonds privés, l'étude d'un avion monoréacteur à aile delta baptisé « Delta 2000 ». Le 12 décembre 1975, le programme ACF est arrêté, pour des questions de coûts, et le gouvernement décide d'adopter à la place le projet du Delta 2000.





Cockpit du Mirage 2000.
Quatre prototypes d'un avion de chasse monoplace (Mirage 2000C) sont commandés officiellement en 1976. Ils doivent être propulsés par un réacteur M53-2 de poussée de 7,5 tonnes, en attendant le M53-5 plus puissant (poussée de 9 tonnes) destiné aux avions de série. Le premier prototype fait son vol inaugural le 10 mars 1978. Le premier avion de série s'envole à son tour le 20 novembre 1982, équipé du réacteur M53-5, et les livraisons à l'Armée de l'air française commencent l'année suivante. Les 37 premiers avions de série sont livrés avec un radar RDM (Radar Doppler Multifonction), car la mise au point du radar RDI (Radar Doppler à Impulsions) s'avère difficile. Il faudra finalement attendre 1987 pour que soient livrés les premiers exemplaires enfin équipés du radar RDI, et qui reçoivent également un réacteur M53-P2 encore plus puissant (9 700 kgp).

L'appareil hérite des souris mobiles 1, déjà présentes sur le Mirage III. Elle permettent de modifier le profil des entrées d'air du réacteur.

Le prototype de la version biplace d'entraînement (Mirage 2000B), entièrement financé par des fonds propres de Dassault Aviation, fait son premier vol le 10 octobre 1980. Dès 1979, l'Armée de l'air française avait commandé une version biplace destinée à l'assaut nucléaire, et capable pour cela d'emporter le missile ASMP-A alors en développement. Désignée Mirage 2000N, elle dispose d'une structure renforcée pour voler à basse altitude et grande vitesse, ainsi que d'un système de navigation et d'attaque basé sur le radar Antilope V, doté d'un mode suivi de terrain qui permet la détection du terrain dans le plan vertical à 12 km et le vol en mode automatique ou manuel à 200 pieds (60 m) d'altitude et 600 nœuds (1 110 km/h). Les canons ont été supprimés, et les souris sont désormais fixes, limitant la vitesse à Mach 1,5. Le siège arrière est occupé par un Navigateur Officier Systèmes d'Armes (NOSA, équivalent du Warfare Systems Officer des pays anglophones). Le premier prototype du 2000N fait son vol inaugural le 3 février 1983 et la version est mise en service en 1988. Les 31 premiers exemplaires ne peuvent emporter que le missile ASMP, mais les avions suivants (standard 2000N-K2) sont capables de missions conventionnelles, avec un large éventail de bombes classiques, guidées par laser, anti-pistes, ou bien de missiles anti-radars, anti-navires, etc.

L'expérience opérationnelle fait apparaître le besoin d'une plus grande capacité en carburant et d'une plus grande capacité en mode air-air. À la suite d'un nouvel appel d'offres de la DGA, 37 Mirage 2000 C sont transformés en Mirage 2000-5. Cette nouvelle version intègre de nouvelles technologies et des fonctionnalités souvent dérivées de celles du Rafale, principalement le radar RDY multifonction capable de détecter 24 cibles simultanément et de suivre 8 cibles dont 4 en mode prioritaire, avec une capacité de détection en mode air-air portée à 130 km contre 120 km pour le RDI (110 km pour le RDM), l'ajout de quatre points d'emport MICA qui permettent de tirer jusqu'à six missiles en mode « tire et oublie », sans avoir recours à la liaison de données. Le Mirage 2000-5 est optimisé pour les opérations d'interception à haute altitude et à des vitesses supersoniques (Mach 2,2 à 15 000 mètres), avec son moteur SNECMA M53-P2, sa masse maximum au décollage est portée de 16,5 t à 17,5 t. Le Mirage 2000-5 possède un système interne et intégré de contre-mesures électroniques, comprenant un détecteur de menaces avec des lance-leurres électromagnétiques ou infrarouges.