Для привода рулей неустойчивого самолета использовалась электродистанционная система управления. Машина была также оборудована новой РЛС и лазерной прицельно-дальномерной системой. Форсированный двигатель, улучшенная аэродинамика и система дозаправки топливом в воздухе дали самолету "Мираж" IIING внушительное преимущество перед предшественниками. Но новый самолет так никогда и не был запущен в серию, оставшись демонстратором новых технологий. Правда, ПГО и новая система управления использовались для модернизации бразильских "Миражей" в конце 1980-х и швейцарских истребителей "Мираж" IIIS в начале 1990-х годов.

ПГО площадью 1 кв.м. и дополнительные наплывы к корневой части крыла установлены с целью улучшения характеристик самолета при больших углах атаки.

На модифицированном самолете "Мираж" IIING предусмотрен более мощный ТРД СНЕКМА "Атар" 9К-50 с тягой 7200 кгс на взлете. При разработке этого двигателя ставилась цель улучшить экономичность двигателя на крейсерских режимах (на 10%), увеличить тягу при разгоне самолета до сверхзвуковой скорости и повысить ресурс некоторых узлов двигателя.

Система регулирования гидромеханическая. Электронная система ЭЛЕКМА (ELECMA) контролирует температуру газов, гарантируя надежность повторных запусков двигателя в полете, и обеспечивает плавный переход от режима малого газа к режиму максимального форсирования.

При полете со скоростью, соответствующей числу 1.5М и более на высоте свыше 11 км, автоматически включается ограничитель частоты вращения, не допускающий ее увеличения свыше 8900 об/мин. При посадке самолета тяга регулируется изменением площади сопла. ТРД "Атар" 9К-50 может эксплуатироваться при скорости полета менее 2.1 М неограниченно продолжительное время, на скорости около 2.2М допускается его работа в течение 1 ч.

На самолете "Мираж" IIING предлагается использовать новую прицельно-навигационную систему, включающую инерциальную платформу фирмы САГЕМ (SAGEM), индикатор на лобовом стекле (ИЛС), лазерный дальномер. Предусматривается применение средств РЭБ и системы предупреждения о радиолокационном облучении. Взлетная масса (14700 кг) и боевая нагрузка самолета "Миража IIING значительно увеличены, число узлов внешней подвески возросло с пяти до девяти по сравнению с исходным самолетом "Мираж" III. Самолет может нести восемь бомб калибром 250 кг и подвесной топливнмй бак емкостью 1500 л. Возможно использование самолета в качестве разведывательного. Он может быть оборудован системой заправки топливом в полете.

В 1984 году на самолете "Мираж" IIING проводились летные испытания речевой системы предупреждения, разработанной фирмой Крузе. Речевая система сигнализирует о положении шасси, пожаре на борту самолета, подаче кислорода и топлива. В июне того же года на самолете "Мираж" III завершились летные испытания речевой командной системы ЕВА (EVA) фирмы Крузе. В 1987 году предполагалось провести летные испытания речевой командной системы, обеспечивающей распознавание слитной речи.

Программа начальных летных и оценочных испытаний самолета "Мираж" IIING, первый полет которого состоялся в декабре 1982 года, была завершена к июню 1985 года.

В ходе испытаний самолет показал высокую маневренность, он выполнял маневры с перегрузкой до 8.5 ед., совершал полеты на малой скорости (220-240 км/ч) при угле атаки 22 град.

Фирма Дассо-Бреге разработала самолет на собственные средства и считала возможным выпуск примерно 1500 самолетов "Мираж" IIING для ВВС Франции и на экспорт для замены самолетов "Мираж" III, 5 и 50. Цена самолета составляла 7.5 млн. долл. США. К концу 1986 года заказов на самолет не поступило, не поступили они и в дальнейшем и самолет остался в разряде опытных.