米格-29M在俯仰轴上采用了静不稳定设计以提高敏捷性，从而进一步改善了其本已强大的低速转弯性能。为此该机采用了模拟电传飞控系统，而不是第一代“支点”的简单液压机械飞控系统。
为了增加内部燃油量，米格-29M取消了复杂的进气口异物损坏（FOD）保护系统，改用与苏-27类似的可收放防护网以防在起降中异物损坏发动机。由于进气口盖板和辅助进气口的取消，米格-29M可以在边条内增加油箱。此外通过将机炮弹箱容量从150发减少到100发，进一步增加了额外载油量。这样，米格-29M的内油从9-12增加了1200升，达到5800升，使航程大幅增加30％至40％。该机重塑后扁平机背也有助于增加内油，并可以内置120发箔条/红外干扰弹发射器。
修改后的机翼保留了与9-12相同的翼展，但能够承载更大重量，共有八个挂点。强化的机翼结构使米格-29M可以挂载多达4500千克的武器。由于最大起飞重量超过22000千克，所以9-15的起落架经过了加强。
米格-29M 156号原型机也完全取消了辅助进气口 米格-29M安装了推力更大的克里莫夫RD-33K发动机，该发动机最初是米格-29K舰载型研制的，安装在9-15上可以抵消该机增加的重量。RD-33K加力涡扇发动机具有新的低压压气机，提高了气流流量，外加涡轮温度的提高，推力显著增加。新发动机具有数字/液压机械混合式控制系统，可提供更好的油门响应。RD-33K全加力额定推力8766千克，军用推力5500千克。
米格-29M的座舱也更加现代化，具有两台阴极射线管（CRT）多功能显示器和手不离杆（HOTAS）操纵杆。该机的全新武器控制系统以法佐特龙N010“甲虫”（Zhuk）多功能雷达为中心，具有空对空和空对地操作模式。
第一架米格-29M原型机（151号）在1986年完工，并于当年4月26日在瓦莱利·梅尼茨基（Valery Menitsky）的操纵下首飞。这架原型机仍安装RD-33发动机，并保留了与9-12相同的模拟式驾驶舱，缺少新的武器控制系统。该机之后进行了升级，并在1991年开始新航电。
在原型机之后出现的是5架预生产型米格-29M，其中首机152号配备了新型RD-33K发动机和全套任务航电，该机在1987年9月26日首飞。但由于苏联的解体，29架生产型米格-29M的订单泡汤，分配给米格-29M项目的的研制资金也大幅缩水。苏联解体后，米格公司在90年代初自筹资金推进米格-29M的研制，并在1994年的范保罗航展上首次公开展示了156号预生产型。为了凸显9-15的巨大改进，米格公司把该机称为米格-33“超级支点”，并获得了“支点-E”的北约代号。由于未能获得国外客户的订单，米格-29M项目到上世纪90年代中期完全被搁置。
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