该战斗机是世界上起飞重量最大、飞行速度最快的作战机型之一，基于米格-25战斗机发展而来，因此其气动外形与米格-25相似，采用上单翼、双立尾、两侧进气布局。米格-31的机长为22.69米，翼展13.46米，机高6.15米。配备两台D-30-6加力式涡扇发动机，拥有独特的超音速巡航能力。单机最大推力为14600公斤，高空（18300米）最大飞行速度可达2.83马赫，巡航速度为1.63马赫。作战半径为1500公里，最大起飞重量为46200公斤，实用升限为24000米，最大续航时间为3.6小时，一次空中加油后的续航时间为6-7小时。该机的研制始于1976年之前，并于1983年进入服役。