米格-31是著名的蘇聯米高揚設計局在上世紀80年代初研製成功的重型截擊戰鬥機，北約代號“獵狐犬”。由於該機研製初衷是以美國SR-71超音速高空偵察機、B-1B超音速戰略轟炸機以及AGM-109“戰斧”、AMG-86B巡航導彈等為作戰對象，並且研製任務緊迫，因而直接沿用了米格-25優良的高速氣動特性和氣動佈局。故米格-31外形與米格-25戰鬥機非常相近，均為大口徑兩側進氣、上單翼、雙垂尾
構形。
不過，米格-31為雙座設計，並且其機翼形狀、起落架、以及雷達、機載設備及燃油系統等多方面都有改進。雙垂尾作了重新安置，尾噴管也由垂尾後緣向後延伸。動力裝置也由米格-25的2臺加力推力109.76 千牛的R-15-300渦噴發動機，換為2臺加力推力達151.9千牛的D-30F6渦扇發動機。與以“不鏽鋼飛機”著稱的米格-25相比，米格-31使用的機體材料變化也很大——機體鈦用量由米格-25的8%增加到16%，鋁用量從12%增加到33%，機體結構強度有所加強，可承受較大過載。
米格-31機長22.69米，翼展13.46米，高6.15米，最大起飛重量46.2噸，實用升限大於25000米，最大飛行速度2.83馬赫，雖然略低於米格-25，但仍為當今世界上飛得最高和最快的戰鬥機。更重要的是，其作戰能力較米格-25有跨代的飛躍。米格-31是第一種裝備“屏障”-A電子掃描相控陣火控雷達的戰鬥機，該雷達天線直徑1.1米，頻帶9～9.5千兆赫，探測距離達200千米，可同時跟蹤10個目標並引導4枚射程達120千米的R-33空空導彈對其中4個目標實施攻擊。
米格-31在機腹、機翼分別有4個武器掛點，其機腹掛點為可降低飛行阻力的半埋式，可掛載4枚R-33遠距半主動雷達制導空空導彈或4枚R-37遠距主動雷達制導空空導彈，機翼可掛載2枚R-40T中距紅外空空導彈和2枚R-60紅外空空導彈，前機身右側下整流罩內裝有1門23毫米Gsh-6-23六管機炮。
米格-31裝備的APD-518數據鏈系統可以把多架飛機聯接起來，而每架米格-31的機載雷達都能覆蓋140°扇區、寬200多千米的正面空域。因而，一個米格-31四機橫向編隊在設置在協同搜索模式時，可以掃描寬800～950千米的廣闊空域，搜索從貼地飛行到25000米高空的任何目標。編隊領機則通過APD-518保密數據鏈從其他三架飛機接收目標信息，從而擺脫對地面雷達、指揮系統或預警機的依賴。這種編組和自主協同作戰能力對於國土面積極為廣闊的蘇聯對抗敵轟炸機和巡航導彈的大規模襲擊非常實用。
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