Die Mirage F.1 C wurde entwickelt, weil man befürchtete, dass die Mirage III den wachsenden Anforderungen eines Tages nicht mehr gewachsen sei. Aus dieser Erkenntnis erhielt Dassault 1964 den Auftrag für die Entwicklung eines Nachfolgers. Es wurde mit verschiedensten Triebwerkskombinationen getestet. Dies führte zur grossen Mirage F2 in der 20 Tonnen-Klasse mit dem TF306 Fantriebwerk. Mit hoch angesetzten Pfeilflügeln und wirksamen Vorflügeln und Landeklappen bei einteiliger Höhenflosse brach sie mit der traditionellen Mirageform. Diese Maschine hatte keinen miragetypischen Deltaflügel, sondern besitzt gepfeilte Flügel und ein Heckleitwerk. Sie flog am 12. Juni 1966.

Dassault hatte daneben eine kleinere Version, die Mirage F1 finanziert, die auf ein einzelnes Atar-Triebwerk zugeschnitten war. Sie war wirtschaftlich attraktiver als die F2. In ihrer Auslegung entspricht sie zwar der „Mirage F-2″, ist aber kleiner als diese. Im Vergleich zur „Mirage III“ hat sie bedeutend kürzere Start- und Landestrecken als die bis dahin gebauten Delta-Mirage, die je nach Kampflast zwischen 500 und 800 m liegen. Infolge neuer Bauweisen konnte auch der Kraftstoffvorrat im Rumpf bedeutend vergrößert werden. Das stärkere Triebwerk bringt eine bessere Steigleistung, der neue Pfeilflügel mit Hochauftriebshilfen ergibt günstige Start- und Landestrecken sowie sehr gute Langsam- und Tiefflugeigenschaften. Die Wendigkeit im Kampf wurde erheblich gesteigert, und auch die allgemeinen Flugleistungen des neuen Jägers waren hervorragend.

Zu den weniger sichtbaren Innovationen gehört das Mehrzweckradar Cyrano IV und die integrierten Tanks mit 45 % mehr Treibstoffvorrat, was die Patrouillendauer steigerte und den Radius für Erdkampfunterstützung verdoppelte.

Der Erstflug fand am 23. Dezember 1966 statt. Während der Hochgeschwindigkeitserprobung stürzte der Prototyp am 26. Mai 1967 ab. Drei weitere Versuchsflugzeuge flogen bis zum 17. Juni 1970. Die erste Serienmaschine startete am 15. Februar 1973. Seit 1973 waren 105 F-1 C in französischen Staffeln.

Sehr viele Maschinen wurden später auch ins Ausland exportiert. Auf Verkäufe an Israel wurde aus politischen Gründen verzichtet, doch erteilten bald Südafrika, das auch eine Nachbaulizenz erwarb, und Spanien Aufträge. Ägypten hat 200 F-1 bestellt (15 aus Frankreich, 185 als Lizenzbau). Bis 1985 waren von den Luftstreitkräften folgender Länder über 700 Maschinen des Typs F-1 ausgeliefert: Frankreich (ca. 250), Ekuador, Griechenland, Irak, Jordanien, Kuwait, Libyen, Marokko, Südafrika, Spanien.