Poboljšana pogonska grupa koja se sastoji od dvoprotočnih turbomlaznih motora D-30F6 omogućuje da se avion mase gotovo 46 tona dovede do granica hiperzvučne brzine (maksimalna brzina Mig-31 iznosi 3000 km/h). Plafon leta je 20 600 metara. Operativni dolet letjelice koja je naoružana s četiri rakete R-37/R-33 s dva potkrilna spremnika s gorivom iznosi 3000 km. Zrakoplov ima sposobnost nadopune goriva u zraku (avio-cisterna).
Modernizirani lovac-presretač MiG-31BM (NATO kodifikacija: Foxhound) namijenjen je presretanju zračnih ciljeva na velikim udaljenostima, koje su po borbenom radijusu nedostupne klasičnim lovcima. Borbeni aparati ovog tipa su sposobni rješavati zadatke u uvjetima koje diktiraju suvremeni oblici upravljanja borbenim djelovanjima, kao što je mrežnocentrični oblik komunikacije s gotovo svim sudionicima u borbi.
MiG-31BM je opremljen radarskom stanicom koja ima visokoosjetljivu faznu antensku rešetku (FAR) "Zaslon-M", koja može dobaci na daljinu i do 320 km. To je za čitavih 120 km više u odnosu na bazičnu verziju ovog radara. Također, ovaj radar sada može otkriti metu veličine lovca na daljinama od 150, 200, pa i više km. Novi napadno-navigacijski sustav omogućuje istovremeno praćenje do 24 cilja, od čega računalo ili operater bira skupinu najopasnijih ciljeva i navodi vatru na njih. Jedan Mig-31BM sada može umjesto četiri istovremeno gađati i do osam različitih ciljeva. Za ovaj zrakoplov je razvijena i raketa velikog dometa R-37 koja ima operativan domet od čak 300+ km. Ova raketa nema apsolutno nikavu konkurenciju u svijetu (američka raketa z-z s najvećim dosegom AIM-47 "Falcon" ima maksimalni domet od 210 km). S ovakvim naoružanjem Mig-31BM može presretati balističke i krstareće rakete, a također i uništavati neprijateljske satelite koji operiraju u bližoj Zemljinoj orbiti (projekt protusatelitske rakete s kinetičkom bojevom glavom 79M6 "Kontakt"). Borbena patrola sastavljena od četiri zrakoplova Mig-31BM može pokrivati prostor od oko 380 000 km2. Pored rakete R-37, tu se nalaze i nešto starije rakete R-33 dometa do 160 km, kao i rakete kratkog dometa koje su posebno učinkovite u uvjetima dogfighta R-73.