技术特点
 
动力装置
 
两台彼尔姆发动机设计局的D-30F6加力发动机，单台最大推力93.1千牛，加力推力151.9千牛。
 
雷达系统
 
机头装有NIIPN007S-800电子扫描相控阵火控雷达（搜索距离可达200千米，可同时跟踪10个目标并对其中的4个目标进行攻击），中远距导航系统，雷达告警接收机，APD-578数据链路系统，红外搜索/跟踪传感器等。
 
米格-31 的设计思想和到那时为止的苏联战斗机有点不一样。苏联战斗机一般是按紧密的地面指挥设计的，地面雷达搜索和跟踪战场上的状况，地面指挥管全面掌握战局，引导空中的飞行员接敌作战。苏联从米格-23 时代开始就开始鼓励飞行员在空中自主作战，但米格-31 就是第一架在按自主作战概念设计的战斗机。为了实现自主作战，米格-31 的火控和通信系统比通常的苏联战斗机要强大和先进得多，因此也需要一个专职的雷达和系统操纵员，这就是米格-31 采用双座的最大原因。为了为雷达和系统操作员提供一个较暗的工作环境，后座差不多是密闭的，只有两个小小的窗可供后座向外张望。后座不仅操作雷达，也负责半主动雷达制导空空导弹的末端雷达照射。米格-31 强大的雷达和专职的雷达操作员使它可以充当简易预警机，和其他战斗机协同作战，但这和真正的预警机还是有很大距离的。米格-31 也可以用红外搜索跟踪装置发现和攻击敌机。

武器系统
 
米格-31有8个外挂架，机身下4个，可挂4枚R-33（北约代号AA-9“阿摩斯”）远距半主动雷达制导空对空导弹或4枚R-37（北约代号AA-13"暗箭长空“）远距主动雷达制导导弹，R37发展自R-33，是世界上性能最先进的远程空对空导弹，拥有着6马赫的速度和300千米的超远射程 ；两侧机翼下各有两个外侧挂架，可以挂2枚R-40T中距红外导弹，四枚R-60红外空对空导弹成对挂在翼下两个外侧挂架上。[5]  在前机身右侧下部整流罩内，装有1门23毫米Gsh-6-23六管机炮（最高射速10000发一分钟）或30毫米Gsh-6-30六管机炮（最高射速6000发一分钟），均备弹260发。

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