Kh-31P采用第三代冲压发动机，采用整体式设计，助推器和冲压发动机共用燃烧室，当达到接力点时爆破炸开进气口，抛掉助推器空气进入腾出的燃烧室，利用动压在进气道内减速增压后，与液体燃料混合后，燃烧产生巡航推力，可以加速到3马赫的巡航速度冲向敌人。随后导弹继续爬升转入平飞阶段，将导弹引导至导引头可以工作的范围之内。在飞行末段，导弹导引头开始工作，通过导引头截获的目标信息，将导弾引导至制导律解算出的拦截点，对目标实现有效毁伤。

冲压发动机

 KH-31P亮相时间较晚，1991年在迪拜航展上才首次公开展出，但经常被俄罗斯用于打响“第一枪”。在1996年和1999年，美国曾经进口了一批Kh-31P导弹，由麦道公司改装成超音速靶标，命名为MA-31，利用它冲压发动机高推重比的飞行性能，改装成靶弹，共美军研究和在演习中使用。

进入21世纪，俄罗斯战术导弹公司对Kh-31进行了改进，替换了个别部件，装备了新型复合导引头和导弹的敌我识别系统。升级后的Kh-31P导弹被命名为的Kh-31PD，具有扩大的机身，因此其长度超过5.3米，质量达到715千克，飞行距离增加到250公里，作战能力得到很大增强。目前，得益于KH-31设计的通用性，俄军列装不同型号的Kh-31导弹遂行不同类型的作战任务。由此可见Kh-31的极大潜力和重要地位。

Kh-31PD

当前KH-31采用的是亚燃冲压发动机，进气必须在进气道压缩减速到亚音速才能进入燃烧室，飞行速度受进气道能力限制，一般最高工作速度3-4马赫。虽然速度可观，但却因此造成了巨大的燃料消耗，限制了其最大打击距离，在极限射程的情况下发射其精度不够理想。要想对较深入的目标实施精确打击就需要飞行员冒风险驾机进入敌方防空火力射程内发射。因此提高KH-31系列的有效射程成为未来研究发展的一个方向。随着超燃冲压发动机的不断研究发展，实现在超音速气流中燃烧燃料，飞行速度有望达到7-8马赫，大大增强了KH-31P的突袭能力，最大打击距离也随之提高。

Kh-31P反辐射导弹配有三个有限带宽导引头，对应接收不同频率波段的雷达信号，能够在较宽频率范围内对目标进行准确搜索、捕获和跟踪，提高了命中精度。但由于KH-31P采取被动式设计，作战时需要根据电子侦察来决定使用哪种导引头。并且在受到电子干扰的情况下导弹容易打偏，根据以往作战经验，摧毁单个目标往往需要多枚导弹相互配合。未来可研制复合型主动导引头，主动搜索、增大带宽、提高抗电子干扰能力，以适应未来战场瞬息万变的战场环境。