Самолет предназначен для борьбы с воздушными целями на малых, предельно малых, средних и больших высотах в любое время суток, при любых метеоусловиях, а также в условиях использования противником как активных, так и пассивных радиолокационных помех и ложных тепловых целей.
Четыре самолета могут обеспечить контроль за воздушным пространством на дистанции по фронту до девятисот километров.
На протяжении работ по созданию машины сменилось три главных конструктора – сначала им был А. А. Чумаченко, затем Г. Е. Лозино-Лозинский, а после того, как он вошел в команду по работам над «Бураном», главным конструктором стал Константин Константинович Васильченко.
Разработка документации на МИГ-31 началась в 1968 году. Первая машина поднялась в воздух в середине сентября 1975 года. На вооружение самолет был принят в мае 1981 года. Первые машины начали поступать в части в 1983 году.
Производство МИГ-31 было свернуто в 1994 году. К этому моменту объем выпуска, включая также модификацию МИГ-31Б, составляет свыше пятисот единиц.
На этой машине впервые в мире была применена радиолокационная станция с пассивной фазированной антенной решеткой. Также комплекс БРЭО обеспечивал значительное увеличение боевой эффективности машины.
В отличие от своего прототипа – МИГ-25, МИГ-31 является спаркой. Размещение пилотов выполнено по схеме «тандем». Новые самолеты сменили в частях Су-15 и Ту-128.
На протяжении обеих чеченских войн самолеты осуществляли контроль над воздушным пространством республики наряду с А-50.
В настоящее время осуществляется модернизация самолетов до версии БМ. Модернизация началась в 2008 году. Также версия БМ проходит в настоящее время государственные приемно-сдаточные испытания.
Радиолокационная станция, установленная на модифицированном самолете, обеспечивает слежение за двадцатью четырьмя целями, при этом обеспечивая одновременное поражение четырех наиболее важных из них. Также возможно использование в качестве дополнительного средства обнаружения целей теплопеленгатора, имеющего связь с РЛС, и может выдавать целеуказание ракетам с тепловой головкой наведения.
Дополнительно в модифицированной версии в состав комплекса БРЭО добавлена спутниковая навигация, что делает самолет менее зависимым от наземных служб.
Наряду с прочими системами самолет оснащен системой радиолокационной борьбы, в частности в радиолокационном и инфракрасном диапазонах. Также для получения целеуказаний комплекс может взаимодействовать с наземной системой АСУ «Рубеж» по помехозащищенному каналу.
Система может выполнять роль ретранслятора для передачи целеуказаний с бортового комплекса другим самолетам.
Комплекс БРЭО позволяет осуществлять автоматический обмен информацией внутри группы самолетов количеством до четырех единиц.
В новой версии самолет имеет принципиально новую компоновку кабин, повышающую эффективность взаимодействия между командиром и штурманом. В модификации ФЭ, поставляемой на экспорт предусмотрена интеграция как российских, так и зарубежных компонентов и оружия.
В модификации Д самолет оснащается противоспутниковой ракетой «Ишим».
