Поэтому для противорадиолокационной ракеты требовалось реализовать специальную траекторию с начальным маловысотным участком скрытного сближения с целью, последующей отработкой «горки» и пикированием на цель под углом 20—30°. Для ее реализации ракету пришлось оснастить новым автопилотом СУР-273. Совместно с ГСН он обеспечивал наведение на цель и при временных отключениях РЛС противника. Такой тактический прием операторов радиолокаторов зенитных ракетных комплексов был хорошо известен и широко использовался в ходе Вьетнамской войны при пусках американцами противорадиолокационных авиационных ракет «Шрайк».
Обеспечивающий быстрый разгон и последующее поддержание высокой скорости ракеты новый двигатель ПРД-276 на высокоэнергетичном, принципиально ином, чем ранее применявшееся, смесевом твердом топливе обеспечивал суммарный импульс, в полтора раза больший в сравнении с ранее использовавшимся ПРД-228. Полное время работы составило 11,5 с, при этом двигатель был выполнен как двухрежимный — с повышенным начальным уровнем тяги около 2 т, обеспечивающим быстрый разгон ракеты, и пониженным маршевым режимом, обеспечивающим поддержание высокой средней скорости на траектории. Но на начальном этапе летной отработки первые ракеты Х-27ПС оснащались старым ПРД-228.
Решением РВПК от 15 августа 1972 г. для вооружения самолетов МиГ-23Б калининградскому КБ задавалась разработка на базе Х-25 противорадиолокационной ракеты Х-27ПС на дальность 30 км. Масса ракеты не должна была превышать 350 кг. Средняя скорость полета на полную дальность устанавливалась на уровне 350 м/с. Для ракеты предусматривалось сочетание автономной системы управления с пассивной радиолокационной ГСН. Самолетная аппаратура должна была задавать ракете курс на цель при полете носителя на малых высотах с точностью ±6°, а на больших высотах — ±12°.
Требовалось представить на государственные испытания ракету с ГСН в диапазоне А на МиГ-23Б в IV кв. 1974 г., а с ГСН в диапазоне А' — на МиГ-21 и Су-17МБ в 1975 г. Техническое предложение по ГСН диапазонов В и С предусматривало выпустить в IV кв. 1972 г. Разработка ГСН диапазона А (ПРГС-1) была поручена московскому ЦНИИРТ (в дальнейшем МКБ «Кулон», главный конструктор Н.А. Викторов, позднее — В.И. Павлюченко), а диапазона А' (ПРГС-2), так же как и проработки по ГСН в диапазонах В и С, — омскому НПО «Автоматика» (главный конструктор — А.С. Киричук). Эта же организация разрабатывала и подвесную самолетную станцию радиотехнической разведки «Вьюга». Автономную систему управления (автопилот) СУР-273 разрабатывали конструкторы Третьего Московского приборостроительного завода во главе с О.В. Успенским. Разработка твердотопливного двигателя ПРД-276 велась в московском ОКБ «Искра» (ранее КБ-2 завода №81) коллективом главного конструктора И.И. Картукова(позднее его сменил Ю.В. Куликов).
Истребитель-бомбардировщик МиГ-27К с управляемой ракетой Х-27ПС и контейнером «Вьюга».
В дальнейшем наряду с обозначением Х-27ПС употреблялось и просто Х-27.
В 1972 г. был рассмотрен проект ТТЗ на ракету Х-27ПС, подготовлен план-график ее разработки, выданы ТЗ на основные элементы ракеты. Спустя два года появился эскизный проект и основная техническая документация. Тогда же был переоборудован Су-17М2 под Х-27 диапазонов А и Б, МиГ-23Б №501 под Х-27 и «Метель», а МиГ-23Б №3321 предназначался для проведения автономных пусков Х-27ПС на начальном этапе летной отработки. К этому времени определился технический облик ракеты, а в 1975 г. ее макет был представлен государственной комиссии.
В первом отсеке располагалась пассивная радиолокационная ГСН с датчиком контактного подрыва.
Головка самонаведения ПРГС-1ВП обеспечивала наведение на РЛС противника, работающие в диапазоне А в режиме непрерывного излучения. ГСН могла осуществлять избирательный захват одной из трех близкорасположенных РЛС, переключаться с одной станции на другую, при временном прекращении излучения цели производить ее последующий повторный захват или переключаться на другую РЛС, осуществлять приоритетный захват РЛС, работающей в режиме наведения ракеты.
Головка самонаведения ПРГС-2ВП предназначалась для поражения импульсных РЛС, работающих в диапазоне А", и также обеспечивала различные режимы применения.
Второй, приборный, отсек служил для размещения аппаратуры СУР-71, включающей блок управления БУ-41 и блок БФКУ-42, предназначенный для организации полета по специально выбранной траектории, а также рулевых приводов основных каналов ПГ-11, системы контактных датчиков СКК, а на внешней поверхности отсека — рулей. Исходя из установки в передней части ракеты Х-27ПС довольно массивной ГСН для обеспечения необходимой маневренности потребовалось несколько сдвинуть вперед центр давления, для чего перед рулями разместили небольшие неподвижные дестабилизаторы.
Третий отсек представлял собой сопряженную с предохранительно-исполнительным механизмом И-255 осколочно-фугасную боевую часть Ф-27 массой 90 кг. С учетом обусловленного применением тяжелой ГСН снижения массы боевой части при отсутствии, в отличие от Х-25, дополнительной боевой части конструкция Ф-27 была оптимизирована исходя из нанесения наибольшего урона антенным устройствам РЛС противника. Ее заряд был насыщен стальным крошевом, в качестве средства повышения поражающего действия боевой части обеспечивался воздушный подрыв от неконтактного датчика. Применительно к противорадиолокационной ракете более предпочтительным оказался лазерный взрыватель, в отличие от радиолокационного взрывателя не создающий помех работе пассивной головке самонаведения и не оказывающий своим излучением влияния, демаскирующего полет ракеты.
Четвертый отсек представлял собой твердотопливный двигатель РДТТ-276М с узлами подвески и контактами устройства запуска двигателя.
В пятом отсеке располагались воздушный аккумулятор давления, пиросистема, силовой привод, блок распределения электроснабжения БП-72, ампульные батареи АБ-4. На верхней наружной поверхности находился бортразъем.
Ракета предназначалась для поражения РЛС наведения зенитных ракет и станций орудийной наводки малокалиберной зенитной артиллерии. При скорости пуска 160—410 м/с дальность должна была составлять 25 км, а при скорости 250 м/с и высоте 50 м — всего 6—10 км. Скорость ракеты при полете на высоте от 50 до 12000 м должна была находиться в диапазоне 160—850 м/с. Масса ракеты ограничивалась 300 кг при осколочно-фугасной боевой части массой 90 кг.
По результатам проработок пуск предусматривалось осуществлять с высоты 12 км на скорости 420 м/с на дальности до 37 км. На данном этапе разработки дальность лимитировалось временем полета, обеспечиваемым возможностями ампульной батареи и воздушного аккумулятора давления. При пуске со средних высот на скорости 380 м/с максимальная дальность снижалась до 30 км. На малых высотах ракета быстро тормозилась, и дальность при пуске с высоты 50 м составляла до 17 км. При круговом вероятном отклонении 10 м вероятность поражения цели оценивалась величиной 0,7.
В 1975 г. с самолета МиГ-23БМ №3321 провели первые автономные пуски Х-27ПС с ПРД-228, заимствованным от Х-25. Одновременно с наземных стендов велись и пуски ракет с новым ПРД-276. Затем самолет №3321 дооборудовали контейнером «Вьюга». Кроме того, под Х-27 и «Метель» оборудовали МиГ-23БМ №2201. Это позволило с 8 августа 1975 г. начать государственные испытания ракеты с ГСН диапазона А. В следующем году с МиГ-23БМ №3321 велись автономные и телеметрические пуски по специальным радиолокационным мишеням, а МиГ-23БМ №2201 задействовали на совместных летных испытаниях.
12 октября завершились пуски ракет диапазона А с ранее разработанной для Х-28 самолетной аппаратурой «Метель». В конце года для проведения этапа Б этот самолет был переоборудован под «Вьюгу». 19 июня 1976 г. государственные испытания возобновились, при этом они велись и применительно к ракете с модификацией ГСН, предназначенной для поражения импульсных ГСН. В том же году 13 октября был завершен этап Б испытаний ракет диапазонов А и А' на МиГ-23БМ №2201, к испытаниям противорадиолокационных ракет подключили оснащенный «Кайрой» МиГ-23БК №362, а в следующем году — МиГ-23БК №363 и МиГ-27 №352. В 1979 г. успешно провели контрольные испытания на МиГ-27М №92 с «Вьюгой».
Ракета была принята на вооружение Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 2 сентября 1980 г. Ракета обеспечивала поражение РЛС противника на дальностях до 40 км. Максимальная скорость достигала 850 м/с, полетное время — 90 с. При оснащении головками самонаведения ПРГС- 1ВП и ПРГС-2ВП длина ракеты составляла 4,194 и 4,294 м, масса — 301 и 303 кг соответственно. Диаметр корпуса равнялся 0,275 м, размах крыла —755 мм для обоих вариантов ракеты.