升级后的飞机改装了新型通信设备（R800L型无线电系统）和改进型导航系统，包括A737卫星导航接收器。机身和发动机保持不变。尽管如此，机身经过大修后其使用寿命可延长至30年，或者说3500飞行小时。后续的新一轮维修可能会进一步延长“猎狐犬”的寿命。
从外部来看，米格-31BM只有两个细节区别于之前的型号。首先是之前较大的那个翼下武器挂架（可挂载R-40TD导弹，北约代号AA-6“毒辣”）不见了，并换成了一个较小的挂架，可挂载R-73（AA-11“射手”）和R-77-1空空导弹。R-73和R-77-1导弹现在也可以挂载在另一个翼下挂架上，该挂架此前只用于挂载可抛式副油箱。另一个新的细节是在飞行员头顶上的驾驶舱顶盖上增加了一部小型潜望镜。
歼击航空兵第764团的一架改装后的米格-31BM“蓝色04号”（注册号RF-92356）。升级后的型号可以通过其4个较小的机翼挂架和飞行员潜望镜（上面照片中前座伸出的部分）进行识别 米格-31BM的最大起飞重量为46835千克，比基本型号略重一些。改进后的大部分性能指标保持不变，不过最大升限变为20000米，航程变为1242海里（约2300千米）。至于这两个指标是在何种挂载情况下达到的则尚不清楚。
新型导弹
米格-31BM的武器主要是4枚R-37M空空导弹，射程为108海里（约200千米）。2011年，米格-31首次发射了由信号旗设计局研制的R-37M导弹（设计局代号为“产品610M”，北约代号AA-13“斧头”），2014年初该弹完成了国家验收评估。R-37M导弹正在位于科罗廖夫市（Korolev）的战术导弹公司工厂进行批量生产。该导弹由双模态固体推进剂火箭发动机推动，在一部MFBU-610MSh型导引头的控制下，导弹沿着高抛弹道飞向目标。在飞行中段，弹载惯性导航系统可接收来自载机的无线电修正信号，双波段（X和Ku）主动雷达导引头用于末端制导。米格-31BM还可挂载4枚R-73近距格斗导弹，该导弹取代了老式R-40TD中程导弹和小型R-60导弹（AA-8“蚜虫”）。
这架米格-31BM采取了一套非常典型的导弹挂载方案，包括4枚半主动雷达制导的R-33导弹（成对地串联挂在机身下方的半埋式挂架上），机翼外侧挂架上挂着2枚R-73导弹。注意紧挨在前起落架前方、已经缩回的8TK型红外搜索跟踪系统
在米格-31BM升级的后续阶段，预计将配备R-77-1（AA-12B“蟒蛇”）和K-77M中距空空导弹。这一改进是为了在机翼下挂载多达4枚这种导弹。展望未来，米格-31可以改装为苏-57战斗机研发的“产品810”超远程空空导弹。按计划，接下来将进行改进的是“盾牌”雷达的软件，安装一款新的IRST和一套先进的自卫系统也已在考虑之中。最后，一套崭新的KSU-31飞行控制系统也正在研发之中。
R-33S与R-33导弹在外观上有细微的区别
“猎狐犬”们都在哪里？
自从1975年9月16日第一架原型机飞上蓝天后，下诺夫哥罗德工厂在1976至1994年间共生产了519架米格-31截击机。其中，包括349架米格-31初始型、101架米格-31DZ型和69架米格-31B型。“猎狐犬”的大规模批量化生产一直持续到1990年，然后在1994年放缓并永久性停止。最后一架米格-31于1994年4月驶下了生产线。第一支装备米格-31的部队是现在已不复存在的歼击航空兵第786团，该团驻扎在下诺夫哥罗德附近的普拉夫金斯克（Pravdinsk）基地，于1983年获得了作战能力。
在2013年4月举行的一次议会听证会上，时任俄罗斯空军总司令维克多•邦达列夫中将（Lt. Gen ViktorBondariev）承认，米格-31的最高时速（2.83马赫）已经无法再达到了，他说：“该机现在的飞行速度为1.5马赫，驾驶舱顶盖的玻璃已经无法再承受以2.83马赫飞行时产生的气动加热了。”
俄罗斯空天军现在装备有大约130架米格-31战斗机，另有130架处于封存状态，其中约65架在勒热夫市的修理厂中。俄罗斯的米格-31战斗机由驻扎在彼尔姆市的大萨维诺（BolshoyeSavino）空军基地、坎斯克（Kansk）机场、霍梯洛沃（Khotilovo）空军基地、蒙切戈尔斯克（Monchegorsk）机场、森特拉尔纳亚•乌格洛瓦亚（TsentralnayaUglovaya）军用机场、叶利佐沃（Yelizovo）机场和萨瓦斯列依卡（Savasleyka）评估中心等地的单位使用着。俄罗斯国防部下属的第929国家飞行测试中心（位于阿赫图宾斯克市）使用大约10架米格-31飞机进行着各种测试。
米格-31机身右侧“凸起”的六管23毫米口径GSh-6-23航炮。该航炮备弹260发
除俄罗斯外，唯一使用这款截击机的国家是哈萨克斯坦，该国在塞米巴拉金斯克（Semipalatinsk）附近的扎纳谢梅（Zhana-Semey）接手了43架“猎狐犬”。哈萨克斯坦防空部队现在在卡拉干达市（Karaganda）的第610航空基地维持着两个米格-31中队，每个中队下辖12架飞机。20世纪90年代初期，俄罗斯方面曾希望中国能订购米格-31截击机，并开始制造一批采用出口型配置的米格-31E飞机。不过，中国当时已经决定购买苏-27战斗机。随后，俄罗斯方面打算把这些米格-31E卖给利比亚和叙利亚，但没有成功。
哈萨克斯坦空军装备的米格-31截击机 如果资金充裕的话，库存的130架米格-31可以被用来建立几支新的部队。在远东地区，俄军方正考虑在楚古耶夫卡（Chuguyevka）重新组建歼击航空兵第530团。该团成立于1951年，当时装备的是拉-9战斗机，之后又使用过米格-15和米格-17战斗机。从1975年起，该团开始装备米格-25，1988年9月起换装米格-31。1976年9月6日驾驶其米格-25P叛逃日本的维克托•别连科（ViktorBelenko）就来自该团。2009年，该团在驻地楚古耶夫卡被解散，随后一个适合飞行的米格-31DZ中队被转移到了森特拉尔纳亚•乌格洛瓦亚军用机场，并被编入该基地所驻的单位。楚古耶夫卡机场仍被定期地使用，例如，在2016年6月拍摄的卫星照片中，可以看到该机场停放有11架米格-31，以及15架“侧卫”。由于楚古耶夫卡基地长期以来未得到过重视，因此这可能是一次演习的临时部署，停放的可能是来自森特拉尔纳亚•乌格洛瓦亚军用机场的飞机。作为北极部队建设工作的一部分，俄罗斯宣布在提克西（Tiksi，位于雅库特共和国）和阿纳德尔（Anadyr，位于楚科奇半岛）建立新的米格-31基地，但实际工作尚未开始。
表1. 装备米格-31截击机的俄罗斯海空军部队单位
未来的计划——反卫星的“猎狐犬”
来自不同消息来源的报道说，俄罗斯米格飞机集团公司正在对米格-31战斗机开展两项新的改装，这两种改进分别被含糊不清地命名为“产品06”和“产品08”，其中一种也许与“匕首”（Kinzhal）系统有关，另一种可能只是这款截击机的新型号，也可能是用于完全不同目的的飞机，如反卫星截击机。
30多年前的1987年1月，挂载有79M6型反卫星导弹的米格-31D反卫星截击机（“产品07”）进行了首飞。米格-31D型飞机和79M6导弹共同组成了30P6“接触”（Kontakt）反卫星武器系统。苏联共完工了两架米格-31D原型机。1991年，米格-31D及其发展型米格-31DM（挂载改进后的95M6导弹）的研制工作被终止。这两架米格-31D原型机之前一直在哈萨克斯坦的萨雷•沙甘（SaryShagan）试验场进行评估，苏联解体后便被留在了那里，直到现在。
被遗留在哈萨克斯坦萨雷•沙甘试验场的米格-31D“蓝色072号”和反卫星导弹
2001年，俄罗斯米格飞机集团公司提出了米格-31S计划，这是一个将“猎狐犬”用作小型航天器发射平台的商业项目。该项目包括由俄罗斯法克尔设计局（FakelOKB）研制的“微米”（Micron）火箭，该火箭能够将100千克重的轨道航天器送入200千米高的太空；还包括航天联合系统公司（Aerospace RallySystem）用于亚轨道飞行的火箭动力三座滑翔机；以及一套用于训练太空人员、开展太空旅游和广告宣传的系统。
改装后的“猎狐犬”发射小型火箭时需要伊尔-76MD作为发射监视控制机，上图似乎就是一架用于发射监视控制的伊尔-976飞机
2005年，俄罗斯和哈萨克斯坦透露，双方计划制造“伊什姆”（Ishim）航天发射系统，该系统以流经哈萨克斯坦首都阿斯塔纳并流入俄罗斯的一条河流命名，包括一架米格-31I载机和一枚挂在机身下的“伊什姆”火箭（重10300千克）。“猎狐犬”将从25000至30000米的高空发射装有卫星的火箭。“伊什姆”火箭由固体燃料发动机推进，且大幅减少了有毒元素的用量，能把160千克重的卫星送到300千米高的轨道上，最大可发射重达200千克的卫星。该项目预计耗资15亿美元，由哈萨克斯坦政府出资，但在资金遭削减后被放弃。
米格-31I发射“伊什姆”火箭的想象图
“匕首”高超音速导弹
由于米格-31的高空巡航速度高达2.35马赫，因此除了作为标准的截击机使用外，它还是测试各种武器系统的有用平台。2018年3月1日，在俄罗斯议会联合会议大厅，俄罗斯总统弗拉基米尔•普京在发表国情演说期间披露了俄正在发展的新型战略武器的情况，期间穿插着视频展示。这些新式武器无疑让普京总统演说中的其他内容“黯然失色”。值得注意的是，这次时长两个小时的演讲可能尤为重要，因为几周之后俄罗斯便举行了总统大选，3月23日，普京以极高的得票率获胜，当选为俄罗斯联邦第七届总统。
发布的视频中俄罗斯米格飞机集团公司的米格-31“蓝色592号”起飞的镜头，可见该机挂载了一枚科洛姆纳机械设计局研发的9M723“伊斯坎德尔”改进型导弹，长约8米。俄罗斯国防部没有给出这段视频拍摄的时间