Но большинство изменений коснулось все-таки бортового оборудования. В частности, в кабине штурмана- оператора установили три прямоугольных многофункциональных дисплея.
Командование ПВО выразило крайнюю заинтересованность в самолете. Действительно, новая модификация по своим характеристикам превосходила все. что состояло на службе ПВО до того момента. Самолет мог сопровождать и уничтожать большее количество целей, чем обычный МиГ-31 или МиГ-31Б(БС).
Прототип МиГ-31 М (б/н 051) впервые поднялся в воздух 21 декабря 1985 г. Испытания проводили летчик-испытатель Борис Орлов и штурман-испытатель Леонид Попов.
Другие прототипы — б/н 053, 054, 055, 056 и 057 — из Горького перелетели в Ахтубинск для подключения к ЛКИ. В целом испытания прошли нормально, если не считать потерянного б/н 052.
В марте 1992 г. на авиабазе Мачулищи под Минском МиГ-31М б/н 057 был показан военно-политическому руководству России и некоторых стран СНГ. В августе 1995 г. машина кратковременно появилась на МАКС'95 в Жуковском.
В апреле 1991 г. ОКБ Микояна получило от Президента России телеграмму с поздравлениями как самой фирме, так и ее смежникам, задействованным но программе МиГ-31IM, по поводу успешного окончания испытаний. Имелся ввиду пуск ракеты, которая успешно поразила цель на дистанции более 300 км. что не доступно ни одному другому перехватчику в мире.
Из-за тяжелой экономической ситуации в стране МиГ-31М так и не пошел в серию.
Впрочем, многоступенчатая модернизация существующего парка МиГ-31 продолжается, и очередным шагом стало оснащение самолетов РЛС «Заслон», доведенной до уровня «Заслон-М» (поэтому машины с такой РЛС в печати часто называют МиГ-31БМ, хотя официально самолета с таким обозначением не существует). Дальность обнаружения цели и пуска составила 300 км. В ходе учебных пусков была продемонстрирована возможность уничтожения цели на дистанции в 280 км. Как и МиГ-31, МиГ-31БМ может сопровождать 10 целей, но поражать уже 6–8 из них, а не 4. Стоит отметить, что наиболее совершенный западный перехватчик F-14 способен уничтожать цели на дальности не более 200 км. Как и прежде, самолет может служить и воздушным пунктом наведения для других самолетов (этакий вооруженный АВАКС), которые благодаря этому могут подходить в зону поражения цели в режиме радиолокационного молчания. Бортовое оборудование позволяет МиГ-31БМ работать во взаимодействии с зенитными ракетными комплексами ПВО.
Для уничтожения воздушных целей новая модификация МиГа оснащена не только дальнобойными ракетами Р-ЗЗС, но и наиболее совершенными на сегодняшний день ракетами средней дальности РВВ-АЕ и малой дальности Р-73. За счет модернизированного БРЭО и нового состава вооружения боевая эффективность нового самолета возросла в 2.5 раза.
Впервые усовершенствованный самолет появился на публичной (впрочем, относительно закрытой) демонстрации в ЛИИ им. М. М. Громова 12 января 1999 г.
По словам главкома ВВС генерал- полковника Анатолия Корнукова. в МиГ-31БМ предполагается переделать большинство состоящих на вооружении МиГ-31.
В самом начале работ над «изделием 83» появилась идея создать на его основе фронтовой бомбардировщик, способный прорывать ПВО на сверхзвуковых скоростях и наносить удары но важнейшим объектам противника бомбами и управляемыми ракетами с больших высот.
Самолет получил обозначение Е-155МФ и внешне был очень схож с будущим МиГ-31, за исключением широкой носовой части, где разменялась кабина экипажа с летчиком и штурманом, сидящими рядом. Предполагалось, что типовым вооружением станут четыре ракеты Х-58 под крылом и до 12 бомб калибра 250 кг в фюзеляжном бомбоотсеке. Работы по Е-155МФ были прекращены в связи с появлением более привлекательного проекта ОКБ Сухого.
В 1995 г. ОКБ Микояна представило на авиационной выставке в Ле-Бурже новый вариант самолета, названного МиГ-31Ф. Собственно самолета на выставке не было, и о новой машине сообщал большой стенд. Заявлялись, в частности, совершено фантастические возможности. Так. кроме остающихся за ним способностей нести ракеты Р-33, РВВ-АЕ и Р-73,- МиГ-31Ф мог использовать большинство типов ракет класса «воздух-земля», состоящих сейчас на вооружении ВВС России.
Среди них — ракеты для подавления РЛС (Х-31П и Х-25.МП), противокорабельные ракеты Х-31А, ракеты с телевизионной головкой наведения (три Х-59 пли две Х-59М) или легкие ракеты (Х-29Л или Х-29Т). Возможен смешанный состав вооружения.
Мало того, самолет способен нести и бомбы ФАБ-150 °C, КАБ-1500Л (лазерного наведения), либо КАБ- 1500ТК (телевизионного наведения), либо легкие КАБ-500. Максимальная бомбовая нагрузка при этом достигает 9000 кг.