Начало нового, 1966 года было ознаменовано качественным скачком в применении авиации обеими сторонами, которому во многом способствовали переход американцев к новым тактическим приемам и появление на вооружении ВВС ВНА новых типов истребителей. Благодаря активному использованию средств РЭБ американцы получили возможность комбинировать действия маловысотных групп самолетов, прорывавших ПВО, с массированными ударами со средних высот.
Наряду с продолжающимися поставками МиГ-17 советского и китайского производства с 1966 года отмечается применение новых модификаций этой машины, не получившей широкого распространения. Это были МиГ-17ПФ с РЛС «Изумруд» и тремя пушками НР-23. В ходе исследований возможностей усиления вооружения МиГ-15 и МиГ-17 по заказу вьетнамского правительства в Чехословакии был изготовлен опытный образец МиГ-15, вооруженный помимо двух 23-мм пушек двумя ракетами Р-Зс; на месте демонтируемой 37-мм пушки устанавливался теплопеленгатор. Позднее, примерно с 1968 года, во Вьетнаме применяли и МиГ-17Ф со стандартным пушечным вооружением и двумя ракетами Р-Зс.
По некоторым данным, в феврале 1966 года американские ВВС получили сверхзвуковой истребитель Ф-6 (8), имевший большую скорость и более мощное вооружение, чем МиГ-17. Но широкого применения самолет не получил, его активное участие в воздушных боях отмечается лишь с весны 1972 года.
Неприятным сюрпризом для американцев было применение во Вьетнаме истребителя МиГ-21. Первый бой с его участием состоялся 23 апреля 1966 года. После этого боя американцы пытались применять усиленное прикрытие ударных групп истребителями «Фантом II», возможности ведения воздушного боя которых примерно соответствовали МиГ-21. Наибольшее распространение во Вьетнаме получил МиГ-21ПФ-В (специальный вариант МиГ-21ПФ для влажных климатических условий Вьетнама с антикоррозионными покрытиями агрегатов).
Первые же воздушные бои показали, что благодаря меньшей, чем у Ф-4, удельной нагрузке на крыло МиГ-21 имеет лучшую горизонтальную маневренность, особенно на больших высотах и малых скоростях. Исходя из этого, северо-вьетнамские летчики безо всякой опаски стали ввязываться в ближний бой. Но большинство МиГ-21 были вооружены двумя ракетами Р-Зс (К-13), принятыми на вооружение в 1962 году, которые имели низкую величину допустимой перегрузки в момент пуска (всего в 1,4 единицы!). В противном случае ракета не сходила с направляющих — срабатывала система блокировки. Отсутствие пушечного вооружения и малый запас ракет стали причинами потерь многих МиГ-21 — ведь после пуска обеих ракет самолет становился безоружным. Вскоре во Вьетнам пошли МиГ-21ПФ/ПФМ с подвесным пушечным контейнером ГП-9. Позже встроенное артиллерийское вооружение на МиГ-21 стало стандартным. Недостатком МиГ-21 иногда называют слабую бортовую РЛС, что привязывало его к системе уязвимых наземных станций целеуказания и наведения. В то же время отсутствие тяжелой РЛС делало его легким и маневренным.
Указанные недостатки МиГ-21 вьетнамцы компенсировали тактикой «серии ракетных атак», особенно эффективной при численном перевесе противника. Атакующие «миги» осуществляли пуски управляемых ракет вдогонку противнику на скорости 1,2М. Этот прием, требовавший высокого мастерства пилота и грамотного наведения с командного пункта, обеспечивал неожиданность атаки, достаточную результативность и практическую неуязвимость атакующего. Довольно широко практиковалось совместное использование разных типов истребителей: дозвуковые МиГ-17, обладавшие преимуществами на малых высотах, вытесняли американские истребители-бомбардировщики наверх, где их встречали ракетными атаками МиГ-21.
Если за первые четыре месяца 1966 года в воздушных боях было сбито 11 американских самолетов различных типов (по американским данным, только шесть) и 9 северо-вьетнамских — соотношение 1,2:1, то с вводом в бой МиГ-21 картина резко изменилась: с мая по декабрь США потеряли сорок семь, а ДРВ — только двенадцать самолетов — соотношение 4:1.
Рост боевых потерь вынудил американцев принять срочные меры: летчики-истребители, чей налет составлял менее 1500 часов, были отправлены в США на переподготовку. Плотная и насыщенная программа включала полузабытый ими пилотаж в ближнем маневренном воздушном бою, комплексное применение артиллерийского и ракетного вооружения, отработку индивидуальных и групповых тактических приемов.
Другим способом борьбы с нараставшей угрозой со стороны северо-вьетнамских истребителей стали массированные удары по аэродромам базирования «мигов». Главной задачей этих налетов, начавшихся в мае 1967 года, стало систематическое выведение из строя ВПП и рулежных дорожек.
Несмотря на предпринятые меры, потери американской авиации над Северным Вьетнамом продолжали расти: две потерянные машины в день стали обычным явлением в информационных сводках. По данным северо-вьетнамского командования, в 1967 году в воздушных боях было уничтожено 124 американских самолета и потеряно 60 своих (соотношение 2:1). По американским источникам, потери авиации ДРВ составили 76 истребителей.
Таким образом, соотношение потерь 2:1, зафиксированное еще в начале войны в воздухе, было восстановлено, чему способствовали постоянные изменения в тактике действий противоборствующих сторон: на новые варианты воздушного нападения всегда изыскивались эффективные меры защиты. Основные причины, приведшие к снижению эффективности действий американской авиации, по мнению зарубежных специалистов, заключались в следующем.
Во-первых, если пилотов и удалось обучить ведению маневренного воздушного боя, то подогнать под него «неманевренный» самолет оказалось довольно сложно: экипаж тяжелого «Фантома» мог лишь уклоняться от атак противника, не имея при этом возможности из-за больших, чем у МиГ-21, радиуса и времени разворота занять тактически выгодное положение для ответной атаки.
31 марта 1968 года американские бомбардировки Вьетнама севернее 19-й параллели были прекращены, в Париже начались мирные переговоры. Закончилась воздушная война, стоившая Америке 3495 потерянных современных самолетов.
Операции против базовых районов оказались недостаточно результативными. Отказ президента Линдона Джонсона от частичной мобилизации и призыва резервистов означал, что пополнение войск осуществлялось только за счет добровольцев и ограниченного призыва.
Надеясь переломить ход войны, руководство Северного Вьетнама в середине 1967 года начало планировать широкомасштабное наступление на юге, целью которого было свержение правительства Нгуена Ван Тхиеу и создание политических предпосылок для вывода американских войск. Впервые с начала войны удары должны были наноситься по крупнейшим южновьетнамским городам. Чтобы оттянуть силы США в отдаленные районы страны, осенью 1967 года северо-вьетнамское командование спровоцировало серию так называемых пограничных сражений. В январе 1968 года крупные силы Северного Вьетнама были сконцентрированы возле базы морской пехоты США Кхесань и начали ее осаду, что заставило американскую сторону усилить гарнизон базы.
Командование США было осведомлено о готовящейся наступательной операции, однако недооценивало ее масштаб. На Тет-1968 перемирие было нарушено. 30–31 января силы Северного Вьетнама и Народный фронт освобождения Южного Вьетнама начали активные действия, в том числе непосредственно в столице страны Сайгоне. Значительным успехом стал захват двумя полками северо-вьетнамской армии города Хюэ, древней столицы страны. В других местах атаки были отражены за счет значительного превосходства обороняющихся в огневой мощи и вооружениях. Тетское наступление завершилось к началу марта. Правительство Тхиеу осталось у власти, Хюэ был освобожден после одного из самых кровопролитных сражений войны. В военном плане наступление завершилось провалом, но в психологическом оно оказалось переломным моментом вьетнамской войны. На этом фоне внезапное Тетское наступление, широко освещавшееся средствами массовой информации, разуверило общество в успехах США во Вьетнаме. Сам факт того, что коммунисты сумели провести такую операцию, показывал, что они не истощены и продолжают борьбу. Осада Кхесани, сражения за Сайгон и Хюэ выглядели предвестниками катастрофы. Росло число журналистов и политиков, выступавших против войны, по их мнению, она не могла быть выиграна и носила аморальный и даже преступный характер.
В марте — мае силы союзников в Южном Вьетнаме перешли в контрнаступление. Генерал Уэстморленд полагал, что большие потери противника дают возможность добить его, и запросил дополнительно 206 тысяч военнослужащих для расширения операций. Президент Джонсон, однако, дал согласие лишь на отправку небольшого подкрепления, а 31 марта выступил с телеобращением к нации, в котором объявил о прекращении бомбардировок Северного Вьетнама (за исключением его южной части), намерении начать мирные переговоры с противником и о своем решении не баллотироваться на следующих президентских выборах.
В начале мая в ходе нового наступления (известного как «мини-Тет») небольшому количеству партизан удалось ворваться в Сайгон, но эти силы были уничтожены союзниками.
В ноябре 1968 года на президентских выборах в США победил Ричард Никсон, выступавший под лозунгом завершения войны «почетным миром». Чувствительность общественности США к потерям в войне привела к изменению планов коммунистов в Южном Вьетнаме при наступлении в начале 1969 года. В феврале войска Северного Вьетнама атаковали ряд американских баз (Второе Тетское наступление). Атаки удалось отразить с определенными потерями для союзников. Военная политика США в регионе стала направленной на усиление вооруженных сил Южного Вьетнама, попытках ограничения поставок оружия коммунистам и создание предпосылок для скорейшего вывода войск. В 1969 году новая администрация США начала политику «вьетнамизации», направленную на передачу ответственности за контроль над территориями войскам Южного Вьетнама; фактически задачей этой политики было изыскивание возможностей для вывода войск США из зоны конфликта. Это был конец доктрины «найти и уничтожить». В июле начался планомерный вывод войск США из Вьетнама, продлившийся более трех лет. В этот же период стал заметен процесс разложения американской армии; причинами разложения, по-видимому, была очевидная бессмысленность долгой войны, эффектные партизанские действия коммунистов.