早在蘇聯(lián)時期，“米格”-31的深度升級工作就展開了。1984年，米高揚設(shè)計局拿出“米格”-31M截擊機方案，它裝備新型機載電子設(shè)備、發(fā)動機和武器，可以有效攔截隱身飛機和低空飛行的巡航導彈，它是蘇聯(lián)軍事航空研發(fā)領(lǐng)域的巔峰之作，關(guān)于它的資料一直處于保密狀態(tài)。

與他國同類戰(zhàn)機相比，“米格”-31M的優(yōu)勢如下：首先，在速度方面，它要比各國同型戰(zhàn)機快500千米/小時；其次，機載R-37遠距空空導彈的掛載裝置為半埋式，根本不影響飛機的氣動布局，確保其最大速度達到3000千米/小時，高度達到2~2.2萬米，如果在超音速狀態(tài)下飛行，可以飛得更遠，而在懸掛類似導彈的情況下，外國同型戰(zhàn)機的速度將會低于2000千米/小時，高度也會比“米格”-31M戰(zhàn)機低3000~5000米，這樣它們在發(fā)射導彈時傳遞給導彈的能量就會比“米格”-31M小，結(jié)果導致導彈的飛行距離少了三分之一，這就讓“米格”-31M在格斗時占據(jù)優(yōu)勢，可以在敵機導彈打擊范圍之外先發(fā)制人。然而“米格”-31M截擊機并未投入量產(chǎn)，原因是為這些戰(zhàn)機提供發(fā)動機的彼爾姆發(fā)動機工廠被美國人收購了，他們不為俄軍戰(zhàn)機提供發(fā)動機了。