Предназначена для поражения в простых и сложных метеоусловиях днем и ночью надводных кораблей классов до эсминца включительно, следующих как одиночно, так и в составе корабельных
ударных групп.
Ракета оснащена активной радиолокационной головкой самонаведения, радиовысотомером и комбинированной двигательной установкой, включающей стартовый двигатель твердого топлива и маршевый прямоточный воздушно-реактивный двигатель (топливо - керосин). Выполнена по нормальной аэродинамической схеме с Х-образным расположением консолей крыла и рулей.
Ракета с Х-31А работает совместно с прицельно-навигационной системой и системой управления оружием в составе бортовой аппаратуры самолета-носителя. Ракета может применяться в двух режимах: в совместном режиме - с захватом цели на автосопровождение ГСН на подвеске под самолетом-носителем и в автономном режиме - с захватом цели на автосопровождение ГСН на траектории полета ракеты (после пуска) на удалении от цели 7-20 км. Выбор режима про
изводится экипажем самолета-носителя в зависимости от высоты полета и дальности обнаружения цели.
После наложения прицельного перекрестия радиолокатора носителя на отметку цели и подачи соответствующих команд начинается расчет разрешенной зоны пуска и выдача ракете информации для подготовки ее к пуску.
При нахождении самолета в разрешенной зоне пуска выдается сигнал на применение оружия.
Носители ракеты - современные авиационные боевые комплексы (Су-24М, МиГ-29СМТ, Су-32, Су-35, Су-30МК, Су-30МКИ, Су-30КН).