Разработка передового сверхзвукового истребителя под кодовым обозначением «изделие 83» началась в СССР в 1968 году. Над конструкцией работали в ОКБ-155 (ныне — «Российская самолетостроительная корпорация ).
За основу инженеры взяли МиГ-25, добавив к конструкции еще одно кресло для штурмана-оператора. В разные годы над МиГ-31 трудились авиаконструктор и лауреат Сталинской премии Александр Чумаченко, инженер и доктор технических наук Глеб Лозино-Лозинский, а также авиаконструктор Константин Васильченко.
Первый прототип истребителя поднялся в небо 16 сентября 1975 года. С 1976 по 1980 год в СССР проходили государственные совместные испытания (ГСИ) МиГ-31. Однако серийное производство истребителей началось на год раньше — в 1979 году. МиГ-31 приняли на вооружение в 1981 году.