SAU-155MP指挥自动化系统；

KN-25导航系统，由两部IS-1-72A惯导系统和“机动”数字计算机构成；

A-312“根号”近距导航无线电技术系统；

A-723“收据-2”远距导航无线电技术系统；

“小路”和“航线”无线电导航系统设备；

机载自动化自卫系统，包括无源干扰释放系统和电子对抗设备。

1975年9月16日，试飞员费奥多罗夫驾驶原型机完成了首飞。经过一系列试验后，1977年做出了投入量产的决策。

米格-31的试验十分艰难，损失在所难免。米格-31“教父”费奥多罗夫及其领航员扎伊采夫在飞行事故中牺牲。但其他飞行员继续完成了飞行试验计划：梅尼茨基、奥尔洛夫、法斯托韦茨。最后一次试验中，塔斯卡耶夫、波波夫机组经空中加油后通过北极飞抵楚科奇。

1981年配备“屏障”雷达的米格-31正式列装。飞机进入战斗部队，取代苏-15和图-128，主要用于掩护北极和远东。

新截击机的首个战斗任务是对付美国的SR-71高空高速侦察机。

“黑鸟”是当时最快的飞机之一（达3000千米/小时，加力时3300千米/小时），工作升限26千米。

SR-71的行动很有特点：飞机毫不隐蔽地接近苏联边界，侵入领空达数十千米。苏联防空系统进入战备状态，但来不及对SR-71发射，“黑鸟”已经退出。

然后美国无线电技术侦察机在苏联领空之外飞行，冷静地记录苏联防空无线电技术系统的参数。

米格-31成为“黑鸟”主要的“追捕者”，特别是在科拉半岛上空，北约多国的飞机在这里飞行。1988年，米格-31完成了436次出动，拦截在苏联边界徘徊的敌机，其中86次出动——拦截SR-71。

同年堪察加半岛的飞行员完成了825次拦截出动。“猎户座”、“黑鸟”、RS-135——对于国境线附近的这些“飞行爱好者”，米格-31是十分危险的目标。