В ходе летных испытаний ракеты, проведенных в 1975—1980 гг., были отработаны антифлаттерная система оперения, система управления ракетой в широком диапазоне высот, помехозащита головки самонаведения, работоспособность системы управления и радиовзрывательного устройства на фоне земной поверхности на предельно малых высотах.

Ракету, получившую наименование Р-33, запустили в серийное производство, которое осуществлялось в 1976 г. на Калининградском машиностроительном заводе, а в дальнейшем — на Долгопрудненском машиностроительном заводе, ранее взаимодействовавшем с «Вымпелом» при выпуске зенитных ракет комплекса «Куб».

МиГ-31 не только объединил достоинства двух ранее созданных самолетов — уникальные скоростные и высотные показатели Миг-25 с дальностью и продолжительностью полета Ту-128. Он обрел принципиально новые качества столь необходимого советской авиации дальнего скоростного перехватчика.

Спустя несколько лет МиГ-31 с ракетным вооружением был отснят с борта натовского самолета. Новая ракета «красных» получила обозначение АА-9 Amos.

По основным характеристикам ракетное вооружение соответствовало заданным исходными документами требованиям. Однако спустя несколько лет потребовалась срочная модернизация как ракеты, так и АРПК в целом.

Но еще до начала серийного производства и эксплуатации комплекса и ракеты выявилась потребность и появились возможности для проведения модернизации. Конструкторы продолжили работы по совершенствованию комплекса МиГ-31 и его ракетного вооружения в направлении увеличения дальности пуска ракет, расширения диапазона высот поражаемых целей, наращивания мощности боевого снаряжения, повышения точности наведения, обеспечения более высокой помехозащищенности. Для увеличения числа одновременно обстреливаемых целей предусматривалось применение более совершенной цифровой инерциально-активной радиолокационной системы управления взамен аналоговой полуактивной.

Ракета К-37 («изделие 610») 

Работы по ракете К-37 («изделие 610») для самолета МиГ-31М были начаты по постановлению партии и правительства от 8 апреля 1983 г. Применение на ракете комплексированной активно-полуактивной головки самонаведения обеспечило исключительно высокие характеристики ракеты.

МиГ-31М с ракетами К-37 под фюзеляжем	Подвеска шести ракет К-37 под фюзеляжем МиГ-31М.

По сравнению с Р-33 в ракете К-37 достигаются более высокие располагаемые перегрузки, обеспечивается лучшая помехозащищенность, в особенности при пусках по низколетящим и групповым целям.

Еще в 1981 г. было выпущено техпредложение по МиГ-31М и новому ракетному вооружению. В 1983 г. появился эскизный проект К-37. Первый вылет прототипа МиГ-31 М (№0151) состоялся 21 декабря 1985 г. В 1988 г. выполнили 10 пусков неуправляемых К-37 с МиГ-31 М, в следующем году — четырех программных и первых двух управляемых ракет.

Ракеты К-37 демонстрировались под самолетом МиГ-31М на показе новой авиатехники руководителям стран СНГ на аэродроме в Мачулищах в марте 1992 г. и на одном из недавних Мосаэрошоу в г. Жуковском. Основными внешними отличиями К-37 от К-33 являются крылья существенно меньших размеров, а также рули, по форме близкие к треугольным.

Испытания продолжались до 1997 г. Президент Российской Федерации в апреле 1994 г. поздравил коллектив создателей авиационно-ракетного комплекса с успешным пуском на рекордную дальность. Бортовая аппаратура запущена в серийное производство на Рязанском заводе.

Однако широкое участие в кооперации по разработке и выпуску ГСН украинских предприятий определило решение Заказчика о приостановке работ и пересмотре технического облика ГСН. Кроме того, сложная экономическая ситуация практически парализовала работы и по теме МиГ-31М в целом.

Ракета К-37