Seperti halnya pendahulunya, MiG-25 Foxhound, MiG-31 Foxbat diperlengkapi dengan 2 mesin dengan air intake besar di sisi kanan dan kirinya. Desain sayapnya menggunakan tipe shoulder-mounted wing dan dilengkapi dengan 2 sayap tegak di ekornya. Karena sistemnya yang kompleks, pesawat ini dioperasikan oleh 2 orang kru. Satu sebagai pengemudi pesawat, dan satu lagi sebagai operator radar dan senjata, konfigurasi yang sama dengan yang dianut oleh F-14 Tomcat asal Amerika.
Sebagai pesawat drag-race, MiG-31 dibatasi hanya boleh melakukan manuver maksimum 5g pada saat kecepatan supersonik. MiG-31 didesain untuk terbang cepat menuju sasaran melakukan pencegatan dan menembak dari jarak Beyond Visual Range (BVR). Pesawat ini tidak didesain untuk bertarung dogfight ataupun melakukan manuver rapid turning (berbelok dengan sudut kecil).
Pesawat tempur ini ditempatkan di area area yang memiliki pertahanan udara minimalis dan juga memiliki luas area yang harus dipertahankan sangat besar. Misalnya di lingkar artik dan di Siberia. Tugas utamanya adalah menyongsong datangnya bomber bomber Amerika dari jarak jauh, terbang mencegat, dan menembakkan rudal BVR dari jarak jauh ke gerombolan bomber tersebut.
Untuk melakukan tugas tersebut MiG-31 Foxhound dibekali dengan radar canggih pada masanya. Pesawat ini adalah pesawat operasional pertama di dunia yang menggunakan radar berteknologi PESA. Radar Zaslon S-800 yang terpasang dihidungnya, mampu mendeteksi pesawat tempur non stealth pada jarak 200 kilometer dari posisinya. Pada jarak tersebut komputer avioniknya mampu memisahkan 10 sasaran yang paling mengancam, men-track sasaran tersebut dan mengunci serta menembakkan rudal ke 4 sasaran terpilih dari 10 sasaran yang di track tadi.
Rudal yang digunakannya adalah rudal udara ke udara Vympel R-33 alias AA-9 Amos kalau menurut kode NATO-nya. Rudal udara ke udara berukuran bongsor ini bisa jadi setara dengan rudal AIM-54 Phoenix milik F-14 Tomcat US NAVY. Rudal ini pada saat baru muncul di awal 80-an dulu, spesifikasinya sudah mampu menghancurkan sasaran di jarak 120 kilometer. Versi terbaru hasil modifikasi dan upgrade, bahkan mampu menghancurkan sasaran diatas 250 Kilometer!
