MiG-31BM
2008年の国家試験に合格した後、このMiG-31Bの近代化型はロシア空軍への導入が承認された。 2011年の契約に基づき、50機がMiG-31BM（Bolshaya Modernizatsiya／大規模近代化）に改修される。 近代化されたMiG-31BMの効率は、基本的なMiG-31の2.6倍である。 MiG-31BМの航空目標に対する最大探知距離は、アップグレードによって320kmに延長された。 最大10個の目標を自動追尾する能力を持っていたが、最新のユニットは最大24個の目標を追尾し、同時に最大8個の目標と交戦することができる。 搭載されたArgon-Kは、新しいBaget 55-06コンピューターに置き換えられる。[83] これは、最優先の4つの目標を選択し、同時に長距離R-33S空対空ミサイルで交戦する。[84] マッハ6の速度と400km（250マイル）までの射程を持つ新しい長距離ミサイルR-37（ミサイル）は、近代化プロセスにおいて、新しく近代化されたMiG-31に使用するために開発された。 MiG-31BMはマルチロール能力を持ち、対レーダー、空対艦、空対地ミサイルを使用できる。 アビオニクスの一部はMiG-29SMTと統一されている。 給油プローブも備えている。 MiG-31BMは、8,000km（5,000マイル）の距離を飛行しながら7時間4分の飛行時間を記録し、同機種の持続飛行記録を樹立した。
MiG-31BSM
BSバージョンのアップグレードで、2014年に60機の近代化を初めて請け負った最新の近代化バリアントで、BM規格に非常に似ている部分もある。 BS規格とは異なり、BSM規格に近代化された航空機は空中給油プローブを装備している。 機体のキャノピーに改良が加えられ、耐熱ガラスが新たに採用されたことで、MiG-31BSMは長距離を3,000km/hの巡航速度で損傷なく飛行できるようになった。 さらに、新型の高速中央コンピュータBaget-55-06が採用され、パイロット用に1つ、兵器オペレーター・ナビゲーター用に3つの多機能ディスプレイが追加された。 また、新しいナビゲーション装置もある。 MiG-31BSMは、対レーダーミサイル、対艦ミサイル、空対地ミサイルを使用できるマルチロール能力を備えている。 BS規格とBSM規格の目に見える主な違いは、フロント・コックピット・キャノピー上部にリアビュー・ペリスコープが追加されていること。
