Su primera prueba fue desde un MiG-31M, el R-37 no es el sustituto del Vympel R-33;[1]​ al contrario, el R-37 ha sido diseñado para su uso en el Su-35BM, Su-57, y otros cazas futuros.

Según Jane, hay dos variantes, el R-37 y el R-37M; este último tiene un propulsor de cohetes desechable que aumenta el rango a "300-400 km" (160-220 nm).

No se sabe si el misil aire-aire de largo alcance para el Sukhoi Su-57, denominado izdeliye 810, es un derivado del R-37M.

Los misiles pueden ser guiados de forma semi-activa o activa a través del sistema Agat 9B-1388.

El piloto ucraniano debe de localizar y enganchar el avión ruso con su radar para guiar el misil hacia el objetivo.

Los pilotos rusos disponen de radares activos, misiles "dispara y olvida", Vympel R-77, que les dan a los pilotos rusos la capacidad de lanzar sus misiles y luego tomar medidas evasivas.

Combinado con su radar superior, en el MiG-31, la Fuerza Aérea de Ucrania ha comenzado a perder más aviones.

Un informe del Royal United Services Institute afirma que en octubre unos seis R-37M fueron disparados contra la Fuerza Aérea de Ucrania al día.

El Royal United Services Institute ha acreditado la mayoría de las muertes al R-37M escribiendo: "El VKS ha estado disparando hasta seis R-37M por día durante octubre.