对于mig-31截击机存在着普遍的误区，由于1976年6月9日别连科中尉驾驶一架mig-25P截击机叛逃到日本，使得西方国家掌握了mig-25的秘密，苏联还在研制更厉害的截击机mig-31这个消息也是由别连科传出来的。因为mig-31基本使用了mig-25的气动外形，所以就有了mig-31是在mig-25的基础上改进而来一说。但实际上这个说法并不准确，早在1965年，Ye-155P原型机正处在测试期间，米格设计局就在考虑新型截击机项目方案，以取代Ye-155P（mig-25P）截击机，为此，苏联电子工业部下属一个部门第339试验工厂根据苏共中央及苏联部长会议政令的精神开始研制一种新型武器控制系统，，这个新武器系统包括1个功率强大的“狂风”-100火控雷达和数枚K-100远程空对空导弹。然而由于上世纪60年代末，美国以AWG-9火控雷达和AIM-54“不死鸟”导弹组成的武器系统已经完成研制，并安装到F-14A舰载机上面，这个武器系统比苏联的“狂风”-100武器系统更加先进。因此，苏联国防部和苏联空军负责制定机场防御系统操作规范的高层领导决定研制新型的空中截击武器系统。
1968年5月24日，苏共中央和苏联部长会议联合颁布No.397-152政令，正式要求研制新一代空中截击系统，系统名称S-155。系统的首要目的，是对抗新一代外国打击飞机和侦察机，也就是美国通用动力公司的FB-111A战斗轰炸机和洛克韦尔公司的先进打击飞机（AMSA Advanced Manned Strike Aircraft。即后来的B-1战略轰炸机）。根据联合政令要求，在mig-25的基础上研制一型新飞机，编号Ye-155M。但到了上世纪70年代初，基础方案的改动越来越大。
Ye-155M的第一次采用带加力燃烧室的涡轮风扇发动机，就是D30F-6，由OKB-19设计局（即索洛夫尤夫设计局）在D30商用发动机基础上改进研制的。之后为飞机安装了OKB-36设计局研制的RD36-41M和RD-19M涡轮风扇发动机。新型截击机还采用了新设计的主起落架，这种起落架结构非常特别，两个几轮交错布置，油气减震支柱内侧的机轮靠前，外侧的靠后。这使得飞机可在2级机场（未铺设水泥的机场）起降。
根据苏共中央和苏联部长会议联合颁布No.397-152政令要求，无线电设备研究院负责一种全新的武器系统。为了集中力量整合资源，1969年，苏联电子工业部决定将位于茹科夫斯基的无线电设备设计局（OKB-15设计局）和无线电设备研究院合并，合并后的单位即法佐特龙科学和生产联合体，继续研制Ye-155MP项目的火控雷达。他们为Ye-155MP项目和K-33空对空导弹研制了新型多通道远距空中截击系统“盾牌”。该系统采用固定雷达天线、电子扫描波束的相控阵雷达，这是世界上首次在战斗机上使用相控阵雷达。直到1975年，令人满意的相控阵雷达天线才真正出现。
Ye-155MP的任务航电设备包括1个用于战术信息交换的TKS-2保密数据链系统、“大草原”和“飞轮”保密声音链设备、1个ARK-19自动测量器。还有首次安装的MN-61“宝石”自动语音警告系统。为了保证发动机稳定工作，优化燃油供应系统，技术人员研制了新型发动机控制系统，包括一个RED-3048数字式控制单元。
到了上世纪70年代中期，S-155项目的飞机和系统完成了所有的研制工作，至此mig-31早已脱离mig-25飞机，两者只是在气动布局和飞机尺寸上类似而已。据此说mig-31是因为别连科叛逃后根据mig-25升级的一款截击机是不恰当的。

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