Постановление Совета министров СССР о начале работ над ракетой Х-31 с комбинированным прямоточным двигателем вышло в 1978 году. Изначально новая ракета обладала индексом 31П. Проектированием ракеты еще с 1975 года занималось КБ «Стрела», главным конструктором ракеты был Бугайский. Изначально ракета Х-31 создавалась в двух вариантах: Х-31А и Х-31П. Данные ракеты стали первыми в мире серийными ракетами, оснащенными комбинированным прямоточным двигателем. При этом ракета Х-31П разрабатывалась специально для борьбы с американскими ЗРК. Она была предназначена для поражения РЛС американских зенитно-ракетных комплексов MIM-104 Patriot, MIM-23 HAWK и MIM-14 Nike-Hercules. От ракет предыдущего поколения она отличалась высокой маршевой скоростью, большей дальностью стрельбы, устойчивым наведением на цель в условиях постановки интенсивных помех, а также временного выключения радиоизлучающих целей. Пассивная головка самонаведения ракеты была изготовлена НПО «Автоматика». Планировалось вооружить новыми ракетами самолеты третьего поколения, к которым относились Су-17М, МиГ-27 и Су-24. На каждом из этих самолетов можно было разместить не меньше двух ракет.
Помимо противорадиолокационной ракеты Х-31П, разрабатывалась авиационная противокорабельная управляемая ракета Х-31А. Данная ракета была предназначена для поражения вражеских надводных кораблей разных классов до эсминца включительно. Госиспытания новой противокорабельной ракеты Х-31А были завершены в 1989 году, самолетом-носителем ракеты выступал Су-24М. По результатам проведенных испытаний комплекс был рекомендован к принятию на вооружение, а сама ракета Х-31А к началу серийного выпуска. Примерно в этом же время завершились испытания и противорадиолокационной ракеты Х-31П, которую приняли на вооружение уже в начале 1990-х годов.
Ракеты Х-31 были построены по нормальной аэродинамической схеме. Они оснащались твердотопливным стартовым и прямоточным воздушно-реактивным маршевым двигателем. Кумулятивно-фугасная боевая часть ракеты имела массу 90 кг. Ракета Х-31А оснащалась помехоустойчивой ГСН и могла развивать скорости полета в М=4,5. Еще одной особенностью ГСН АРГС-31 была способность выделять заданную цель из плотной однородной группы целей. При этом вероятность попадания ракеты составляла 0,55. При обнаружении облучения РЛС противника ракета Х-31А могла совершить противозенитный маневр «горка», при этом допустимая перегрузка составляла до 10 единиц.
Стоит отметить, что корабль, как объект атаки, представляет собой довольно заметную, но при этом трудноуязвимую цель, которая чаще всего действует в составе группы, которая оснащается средствами обнаружения и отражения возможного нападения с воздуха. В таких условиях ударному самолету необходимо наносить удар по цели с безопасного расстояния, а результативность данных атак зависит от дальности пуска ПКР и их автономности, а также от уязвимости ракеты при подлете к цели.
