功能特点 
 
1984年，该型开始研制。1985年，飞行员Boris Orlov与导航员Leonid Popov驾驶代号051的原型机首飞。1992年2月开始公开展示。M型除翼面、进气道作了些改动外，还改进了发动机和其它子系统，采用了数字式飞行控制系统，多功能CPT座舱显示、新型雷达及其它探测装置，其新型火控武器系统代号Zaslon-M。使用了整体式风挡。采用了综合自卫电子战系统，取代了过去相互独立、无法互联的多个电子战设备。增加了外挂点，使得该型号可携带6枚远程空空导弹，或者在翼下携带4枚R-77中距空空导弹，作战能力有较大提高。至1991年该机已生产200多架。该型号使用改进的D-30F-6M发动机。

该机采用三梁结构悬臂式上单翼。前缘后掠角41°，下反角4°，翼根前缘边条后掠角70°。前缘装有4段液压操纵钛合金前缘缝翼，最大偏角为10°。兼有低速增升装置和机动襟翼的功能。后缘襟翼最大偏转角30°，副翼偏转角为±20°，机翼半翼展上表面正对挂架处装有翼刀。机身有50％的材料是合金钢，16％是钛合金，33％轻质合金。采用楔形进气口，下唇由铰接板组成，有大的辅助进气门，可自动控制激波的最佳位置和进气量。因此发动机较为不易发生喘振和熄火，克服了在亚音速范围内耗油率大的缺点。

机身下方装有液压操纵的减速板，尾罩内有两个减速伞。大后掠双垂尾略向外倾，垂尾根部装有向前延伸的整流片，插入式方向舵。大后掠全动平尾，机身腹部有向外倾斜的腹鳍，垂尾及腹鳍上有埋入式天线。可收放式前三点起落架，前起落架为双轮，向后收起。主起落架为小车式，装有2个前后左右均错开、成阶梯排列的机轮，向前收入进气道下方。

机头装有СБИ-16“掩体”电子扫描相控阵火控雷达，搜索距离达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。天线直径1.1米，频带9～9.5千兆赫，跟踪距离90千米(目标为战斗机)。该雷达的北约绰号为“闪舞”，由潘左特龙公司研制。编号И007或С800。有“自动截获”和“手动截获”两种工作状态，波段9～9.5GHz，跳频抗干扰。其电子扫描的相控阵装有3000个铁氧体移相器，天线直径1.1米，非常巨大。搜索距离200千米，对预警机120千米，对战斗机(后半球)上视90千米、下视69千米，扫描范围方位140°或240°，高低-60°～+70°，扫描范围垂直方向+70°/-60°，水平方向120°(最大240°)。以边跟踪边扫描方式同时跟踪10个目标，由火控计算机选择出4个威胁最大的目标予以攻击。该雷达具有良好的抗干扰性能。APD-578数字式数据传输装置可将雷达截获的目标信息传给地面指挥系统和邻近的飞机。机头下部安装了可收放式红外搜索跟踪仪，探测角为±60°，垂直探测角为+6°～-13°。上述系统与任务计算机及雷达交联，可提高抗电子干扰能力和武器系统的命中率。

该机还装有莫斯科“日出”仪表设计局研制的ППИ.70В彩色平视显示器；后座舱大型战术情况显示器；与雷达和红外搜索系统互联的数字式火力控制计算机；АПД-518数字保密数据传输系统；“回归线”和“路线”无线电导航系统。在2000千米的距离范围内，前者的座标定位精度为0.13～1.3千米，在2000～10000千米的距离范围内后者的座标定位精度为1.8～3.6千米。

据报道，俄国防部与米格公司早在去年就签定了关于进一步改进米格-31的协议。根据协议，米格-31的技术装备将被改进，它还将配备功能强大的雷达定相天线阵。改进后的截击机将是多功能的，除了截击空中敌机外，它还能向地面目标发起攻击。

在空战中，它能够在320千米距离内发现空中目标。并在270千米内，即不进入敌方防空区向其发出攻击。米格-31M能够一次跟踪10个目标，并同时与其中的6个目标进行空战。改进后的飞机还可在空中加油，从而大大延长其在空中的巡逻时间。

米格-31M机腹保形外挂点所携带的P-37（英文代号R37）远距空空导弹。R-37 是俄罗斯威姆佩尔设计局目前正在研制的一种远距空对空导弹。该弹的外形与R-33(AA-9)“阿摩司”有些相似，尺寸也差不多，二者之间显然有一定的继承关系。R-37采用常规气动布局，弹翼的位置相对于R-33而言比较靠前，其平面形状为前缘后掠角很大的扁梯形，尾翼为4片呈 X型配置的矩形翼。这种处于发展中的空对空导弹，可能采用主动雷达制导方式，其弹长约为4.2米， 弹径约0.3米，最大射程超过100千米。在研制R-37导弹的基本型的同时，威姆佩尔设计局还在考虑该导弹的“超远距”发展型。其方案之一是，在 R-37的基础上加装一级弹径更粗的火箭助推器。另一方案是，不但增加助推器，而且还将基本型导弹的固体火箭发动机改为冲压式火箭发动机，以便使导弹的射程成倍增加。