Specyfikacja:

Rozpiętość skrzydeł całkowita: 13,46 m
Długość całkowita: 22,69 m
Wysokość całkowita: 6,15 m
Masa pustego: 22000 kg
Masa maksymalna uzbrojenia: -
Maksymalna masa startowa: 46000 kg
Ilość paliwa: 14200 kg
Model silnika: 2x Sołowiew D-30F6
Ciąg: 93 kN / 152 kN z dopalaniem
Maksymalna prędkość przelotowa: 3000 km/h
Maksymalna prędkość wznoszenia: -
Pułap: 30000 m
Zasięg: 3000 km
Rozbieg: 1200 m
Dobieg: 800 m

Pod względem układu konstrukcyjnego MiG-31 stosunkowo mało różni się zewnętrznie od samolotu MiG-25. Jest to dwumiejscowy samolot myśliwski w układzie grzbietopłata przeznaczony do przechwytywania obiektów latających w powietrzu i na tle ziemi oraz do naprowadzania innych samolotów myśliwskich na wybrane cele.
Skrzydło o obrysie trapezowym, trzydźwigarowe, o kącie skosu krawędzi natarcia wynoszącym 41°. Na górnej jego powierzchni znajduje się jedna kierownica aerodynamiczna. Ostra krawędź natarcia wyposażona jest w klapę manewrową, wykonaną w postaci czterech sekcji i wychylającą się o 13°, przeznaczoną do zwiększania siły nośnej w czasie lotów patrolowych samolotu ze stosunkowo niedużymi prędkościami. Na krawędzi spływu znajdują się szczelinowe klapy o kącie wychylania 30° i lotki. Wznios skrzydła jest ujemny i wynosi - 4°. W każdym skrzydle rozmieszczone są dwa zbiorniki paliwa. Pokrycie skrzydła wykonane jest z arkuszy blachy nierdzewnej i tytanu. Skrzydło mocuje się do centropłatu za pomocą 6 śrub. Przy kadłubie ma ono niewielkie pasmo (napływ) o kącie skosu krawędzi natarcia 70°30'. Pasma polepszają zwrotność samolotu na dużych kątach natarcia.
Kadłub o przekroju prostokątnym mieści z przodu w stożkowej części przedział wyposażenia radiolokacyjnego z osłoną wykonaną z materiału dielektrycznego.. Antena stacji radiolokacyjnej jest nieruchoma. Dalej znajduje się dwuosobowa kabina załogi, w której członkowie załogi siedzą w układzie tandem (jeden za drugim). Kabiny ciśnieniowe i klimatyzowane wyposażone są w fotele wyrzucane typu "zero-zero" KD-36 firmy "Zwiezda". Osłony kabin otwierane są do tyłu do góry. Kabina nawigatora (druga) we wcześniejszych wersjach samolotu wyposażona jest w chowany peryskop z widocznością do przodu, dzięki któremu nawigator w razie potrzeby mógł wykonać lądowanie. Oszklenie kabin wykonane jest z żarowytrzymałego szkła organicznego o grubości 10 mm z boków i wielowarstwowej płyty grubości 36 mm z elektrycznym odladzaniem z przodu (wiatrochron). Tylne ścianki kabin pochylone są pod pewnym kątem i do nich mocowane są prowadnice foteli. Pod kabinami załogi znajdują się przedziały z wyposażeniem celowniczym i łączności, jak również część zespołów układu elektrycznego. Między przedziałem osprzętowym a kabiną pilota zamontowana jest przegroda chroniąca załogę, szczególnie pilota, przed silnym promieniowaniem stacji radiolokacyjnej. Pod kabiną załogi rozmieszczona jest komora podwozia przedniego. Po obu stronach kadłuba znajdują się prostokątne regulowane wloty powietrza z upustami. Kanały doprowadzające powietrze do silników przechodzą nad komorami podwozia głównego. Za kabinami załogi umieszczony jest przedział wyposażenia elektronicznego i klimatyzacji, a dalej trzy kadłubowe zbiorniki paliwa, wykonane w postaci stalowych skrzynek, które włączone są w strukturę wytrzymałościową kadłuba. W grzbietowej części kadłuba za kabinami załogi przebiegają przewody układu paliwowego i elektrycznego oraz rozmieszczone są anteny wyposażenia radiowego i elektronicznego. W końcowej górnej części kadłuba usytuowany jest zasobnik dwoma spadochronami hamującymi o powierzchni sumarycznej 50 m2 z odchylaną do góry pokrywą. Środkowa spawana część kadłuba jest podstawowym elementem nośnym struktury płatowca. Wykonano ją z wysokogatunkowych stali stopowych. Przenosi ona obciążenia pochodzące od skrzydeł, usterzeń, wlotów powietrza, podwozia głównego i silników. Wloty o kształcie prostokąta mają ostre krawędzie. Natężenie przepływu powietrza regulowane jest automatycznie (automat ARW-39) w zależności od wysokości i prędkości lotu za pomocą dolnej odchylanej klapy i górnego poziomego klina. Nośny kadłub z wlotami powietrza wytwarza w niektórych warunkach lotu do 50% siły nośnej. Z tyłu pod kadłubem zamocowane są pod kątem dwa grzebienie (klapy), w których rozmieszczone są anteny osłonięte owiewkami z materiału dielektrycznego (przezroczystego dla promieni radiowych).
Usterzenie pionowe podwójne. Stateczniki pionowe ustawione są pod kątem 8° w stosunku do osi pionowej. Lewy statecznik ma krawędź natarcia wykonaną z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym. W jego wnętrzu rozmieszczone są anteny. W obydwu statecznikach między dzwigarami umieszczony jest dodatkowy zbiornik paliwa. Usterzenie poziome płytowe (obrotowe) może wychylać się zarówno synchronicznie (pochylanie samolotu w locie), jak i różnicowo (w celu uzyskania przechylania w locie). Krawędź natarcia usterzenia wykonana jest z niemalowanej blachy tytanowej.
Podwozie trójkołowe wciągane hydraulicznie z przednią sterowaną golenią wyposażoną w podwójne koła. Golenie główne mają podwójne koła hamowane, przy czym tylne koło przesunięte jest względem przedniego. Umożliwia to poruszanie się samolotu po lotniskach gruntowych o stosunkowo niedużej wytrzymałości nawierzchni, ponieważ każde koło ma swój tor.
Wyposażenie, systemy i układy. Wyposażenie pilotażowo-nawigacyjne samolotu składa się m.in. z systemu sterowania automatycznego SAU-155MP, kompleksu radionawigacyjnego KN25. Kompleks ten składa się z systemu bezwładnościowego IS-1-72A, procesora "Manewr", RSBN (systemu radiowego bliskiej nawigacji) A-312"Radikał-NP", RSDN (systemu radiowego dalekiej nawigacji) A-723 "Kwitok-2". Wyposażenie pokładowe samolotu MiG-31 umożliwia latanie w Arktyce w rejonach z anomalią magnetyczną. Do dalekiej nawigacji służą także dwa systemy: "Tropik" (analogiczny do zachodniego "LORAN") i Marszrut (analog systemu "Omega").
Samolot wyposażony jest w środki walki radioelektronicznej (WRE) i w zakresie podczerwieni. MiG-31 wykonuje zadania bojowe współdziałając z naziemnym automatycznym cyfrowym systemem sterowania, pracującym na zakresach zdalnego naprowadzania, półautonomicznych działań, pojedynczo jak również w grupie z czterech samolotów - z automatyczną wewnątrzgrupową wymianą informacji. Cyfrowy zabezpieczony przed zakłóceniami system łączności zapewnia automatyczną wymianę informacji taktycznej w grupie czterech samolotów przechwytujących, oddalonych jeden od drugiego w odległości do 200 km i naprowadzanie na cel grupy samolotów myśliwskich, mających słabsze wyposażenie radiowe i elektroniczne (MiG-29, Su-27). W tym przypadku MiG-31 pełni funkcję powietrznego punktu dowodzenia. Grupa składająca się z czterech samolotów MiG-31 może kontrolować przestrzeń powietrzną na odcinku o szerokości 800-900 km.
Wyposażenie radiowe i elektroniczne samolotu zawiera w swoim składzie wspomniany system automatycznego sterowania lotem SAU-155M, system przekazu danych, system uprzedzający o opromieniowaniu SPO-15SL, system przekazu danych cyfrowych (do łączności z ziemią) LKRLDN, komputer "Argon-K", ultrakrótkofalową radiostację R-862, krótkofalową radiostację R-864, urządzenie rejestrujące RIU, informator głosowy R-591, samolotowe urządzenie zapytujące i odpowiadające, odbiornik sterowania ruchem powietrznym TAK-69, urządzenie rejestrujące lotne dane "Tester-UZL", radiokompas automatyczny ARK-19, urządzenie rejestrujące rozmowy załogi MS-61, wysokościomierz radiowy RW-15 i marker MRP-56.
System przekazu danych APD-518 umożliwia wymianę informacji między kilkoma samolotami na temat celów, które wykryły ich stacje radiolokacyjne, jeśli samoloty znajdują się w odległości nie przekraczającej 200 km między nimi. Dzięki temu MiG-31 może naprowadzać na cele inne samoloty, mające wyposażenie pokładowe o mniejszych możliwościach. Cała informacja o sytuacji bojowej wyświetlana jest na trzech wielofunkcyjnych ekranach ciekłokrystalicznych w kabinie nawigatora-operatora, m. in. na ekranie sytuacji taktycznej.
Układ hydrauliczny składa się z dwóch niezależnych instalacji. Zasadnicza instalacja służy do wciągania i wypuszczania podwozia, hamowania kół podwozia głównego, wychylania klap, hamulców aerodynamicznych i płyt regulujących wloty powietrza do silników oraz sterowania pracą jednego z obwodów wzmacniaczy. Druga pomocnicza instalacja zasila wzmacniacze powierzchni sterujących.
Zespół napędowy samolotu składa się z 2 turbinowych silników dwuprzepływowych D-30F6 o ciągu startowym 2x9300 daN (2x9500 kG) i jednostkowym zużyciu paliwa 0,72 kg/daN. Przy włączeniu dopalaczy ciąg wzrasta do 2x15 180 daN (2x15 500 kG), a jednostkowe zużycie paliwa - do 1,9 kg/daNh. Temperatura gazów na wejściu do turbiny wynosi 1660°K (1387°C), a natężenie przepływu powietrza przez silnik - 150 kg/s. Masa silnika suchego wynosi 2416 kg, średnica - 1020 mm, długość - 7040 mm.
Uzbrojenie składało się z 4 kierowanych pocisków rakietowych klasy "powietrze-powietrze" R-33 dalekiego zasięgu z bezwładnościowym układem kierowania i półaktywnym radiolokacyjnym naprowadzaniem na końcowym odcinku toru lotu. Pociski zawieszano pod kadłubem na wyrzutniach katapultowych "AKU". Oprócz tego pod skrzydłami samolot przenosi 2 pociski R-40T z samonaprowadzającą głowicą na podczerwień, a z prawej strony w dolnej części kadłuba miał zamontowane działko 6-lufowe GSz-6-23 kalibru 23 mm o szybkostrzelności 6000 strz/min.
Zmodernizowane pod koniec lat 90. MiGi-31, mające możliwości samolotów wielozadaniowych, uzbraja się również w pociski klasy "powietrze-ziemia". Mogą to być pociski przeciwradiolokacyjne Ch-25MP, Ch-25MPU lub Ch-31P w liczbie do 6 sztuk, przeciwokrętowe Ch-31A (do 6 szt.), Ch-29T (do 3 szt.), Ch-59 i Ch-59M (2 szt.) i bomby korygowane. Większość samolotów myśliwskich to maszyny jednomiejscowe, natomiast MiG-31 ma dwóch członków załogi. Powstaje pytanie dlaczego? Otóż samolot ten ma bardzo złożony system sterowania uzbrojeniem. Ocena sytuacji w powietrzu przez pilota bez pomocy nawigatora-operatora w tych warunkach jest bardzo trudna. Dlatego zadania związane z lotem, przeszukiwaniem przestrzeni, walką i współdziałaniem z innymi samolotami w lotach w grupie rozdzielone są między dwóch członków załogi. Pilot, dowódca załogi, wykonuje wszystkie czynności związane z lotem samolotu i podejmuje decyzje dotyczące walki, natomiast nawigowanie, obróbka całej informacji, obserwacja i wybór celu, udział w działaniach grupowych i inne to domena nawigatora-operatora. Głównym składnikiem systemu sterowania uzbrojeniem jest stacja radiolokacyjna RP--31N007 Zasłon z elektronicznym skanowaniem anteny, jej zasięg wykrywania celów typu myśliwiec (SPO rzędu 5 m2) wynosi do 180 km (zasięg automatycznego śledzea - 120 km). W zmodernizowanym MiG-31DM maksymalny zasięg wykrywania celów powietrznych wzrósł do 320 km. W takiej stacji radiolokacyjnej (SR) skanowanie wiązki promieniowania odbywa się elektronicznie, a nie przez obrót anteny, jak w tradycyjnym rozwiązaniu. Do szkolenia załóg samolotów MiG-31 opracowano symulator (trenażer) KTS-29, pozwalający na szkolenie w użyciu złożonego systemu uzbrojenia, przekazywaniu danych na temat celów, w dowodzeniu ugrupowania złożonego z kilku samolotów. Załoga otrzymuje na ekranach w pełni odwzorowany obraz sytuacji bojowej. Samoloty MiG-31 opracowywano głównie do przechwytywania i zwalczania amerykańskich pocisków samosterujących typu "cruise" i ich nosicieli samolotów bombowych B-52 o prędkości poddźwiękowej i naddźwiękowych B-1. Samolot B-52 przenosi 12 pocisków ALCM (Air launched cruise missile), a B-1 24 pociski w rewolwerowych wyrzutniach i pod skrzydłami. Gdy chociaż jeden z nich odpali swój ładunek (12 lub 24 cruise), zestrzelenie takiej liczby pocisków mknących do swoich celów jest bardzo skomplikowanym zadaniem i przy większej liczbie nosicieli mogłoby okazać się co najmniej nie w pełni wykonalne.