Создавать МиГ-31 начали в 1968 году в Опытном конструкторском бюро им. А. И. Микояна.
Боевые возможности самолета планировалось значительно увеличить с помощью электронного оборудования, например, радиолокационной станции с фазированной пассивной антенной решеткой. Истребитель был выполнен по схеме МиГ-25, но отличия были в количестве экипажа, двух человек, штурмана-оператора и летчика. Располагались эти специалисты по схеме «тандем». Прототип самолета поднялся в воздух осенью 1975 года.
Весной следующего года истребитель приступил к госиспытаниям. Их первый этап закончился спустя два года. Второй этап длился в 1979-1980 годах.
Весной 1981 года МиГ-31 был взят на вооружение.
Главной в системе управления вооружением истребителя стала импульсно-допплеровская РЛС с фазированной пассивной антенной решеткой. МиГ-31 оставался единственным серийным истребителем, оснащенным таким оборудованием, вплоть до 2000 года, когда во Франции поступил на вооружение Dassault Rafale.
МиГ-31 и самолёт авиационного комплекса радиообнаружения и наведения А-50 способны производить между собой автоматический обмен целеуказаниями.
Корпус истребителя способен производить подъемную дополнительную силу до 25%, ракеты в нем находятся в полуутопленном состоянии. Наполовину он состоит из стали, на треть из алюминиевых сплавов, на 16% из титана.
Разработка модульных двигателей была произведена на базе гражданского двигателя от Ту-134, с соплом и форсажной камерой. Чтобы ее запустить, используется впрыск топлива «огненная дорожка». Двигатель создан из сплавов титана, никеля и железа.
Для самолетов с четырьмя ракетами и двумя подвесными баками, запуском ракет на середине пути, сбросом подвесных баков после их выработки и выпущенной ПМК практическая дозвуковая дальность и время полёта равняются соответственно 3000 км и 3 ч 38 мин.
