飞行器上发射攻击空中目标的飞弹。歼击机的主要空战武器，也用作歼击轰炸机、强击机的空战武器。空空飞弹由制导装置、战斗部、引信、动力装置、弹体与弹翼等组成。它与机载火力控制、发射装置和测试设备等构成空空飞弹武器系统。与地地飞弹、地空飞弹相比，具有反应快、机动性能好、尺寸小、重量轻等特点。与航空机关炮相较，具有射程远、命中精度高、威力大的优点。它与机载火控系统、发射装置和检查测量设备构成空空飞弹武器系统。空空飞弹分为近距格斗飞弹、中距拦射飞弹和远距拦射飞弹。近距格斗飞弹多採用红外寻的制导，射程一般为几百米至20千米，最大过载30～40g，主要用于近距格斗，也能攻击视距以外的目标，具有较高的机动能力。中距拦射飞弹多採用半主动雷达寻的制导，具有全天候、全方向作战能力。射程一般约为10余千米到上百千米。远距拦射飞弹採用複合制导，具有全天候、全方向作战能力。载机能连续发射数枚飞弹，对上百千米以外的数个目标实施攻击。远距拦射飞弹，在短时间内，可将全部飞弹发射出去，分别攻击上百千米以外的数架敌机。

空空飞弹主要由制导装置、战斗部、动力装置和弹翼等部分组成。制导装置用以控制飞弹跟蹤目标，常用的有红外寻的、雷达寻的和複合制导等类型。战斗部用来直接毁伤目标，多数装高能常规炸药，也有的用核装药。其引信多为红外、无线电和雷射等类型的近炸引信，多数飞弹同时还装有触发引信。动力装置用来产生推力，推动飞弹飞行，均採用固体火箭发动机。弹翼用以产生升力，并保证飞弹飞行的稳定。

飞弹在截获目标并满足其它发射条件后被发射，脱离载机，火箭发动机工作一定时间便停止，飞弹进入惯性飞行段。在飞行过程中，制导系统不断测量、计算目标与飞弹的相对位置，由偏差形成控制信号，使舵机工作，操纵舵面偏转，控制飞弹飞向目标。当飞弹接近目标符合引信工作条件时，引信引爆战斗部，毁伤目标。飞弹的制导方式不同，控制信号的形成方式也有所不同。红外寻的制导是把探测到的目标热辐射变换成电信号，经放大，选频与基準相位信号比较，得到误差信号，形成控制指令。雷达寻的制导是飞弹上的雷达接收目标回波信号，进行计算判断，形成控制信号。这种制导根据雷达发射机的所在位置不同分为主动、半主动两种。主动式的雷达发射机装在飞弹上，半主动式的雷达发射机装在载机上。複合制导有两种以上的制导装置，弹道初始段一般採用程式控制或惯性制导等，中段为半主动雷达制导，末段为主动雷达制导。

“响尾蛇”AIM—9是世界上第一种红外製导空对空飞弹。红外装置可以引导飞弹追蹤热的目标，如同响尾蛇能感知附近动物的体温而準确捕获猎物一样。美国“响尾蛇”系列共有12型，早期的“响尾蛇”性能低下，如越南战争中发射100枚，只命中10枚，一次还敌我不分地打下了自己的飞机。AIM—9L属系列中的第三代，被称为“超级响尾蛇”，1977年生产，弹长2．87米，直径127毫米，速度M2．5，最大射程18530米，可全方位攻击目标，最善于近距格斗，体积小，重量轻，结构简单，成本低，“发射后不用管”。据不完全统计报导，在多次局部战争中，被它击落的飞机有200多架。该弹于1983年停产，被更先进的飞弹取代。

“响尾蛇”弹长2.87米，弹径0.127米，射程18.53千米，最大飞行速度每秒850米，全弹品质对不同型号差别很大，B型最小，为75千克，D型最大为89千克，最大有效射程迎头攻击不大于12千米，尾追攻击约7千米。“响尾蛇”空对空飞弹系列现在已经发展到第三代，即AIM-9M系列。该系列弹长2.94米，弹径0.156米，弹重85公斤，最大飞行速度2.2倍音速，战斗部重13.9公斤，杀伤半径6～8公里，射程15公里，单发杀伤力机率为50%～70%，作战反应时间6～10s，火力转移时间4s，是一种比较先进的武器。该弹採用鸭式气动布局，舱面与弹翼前后呈X-X形配置；全弹由制导控制舱、引信与战斗部、动力装置、弹翼和舵面所组成。各型号的“响尾蛇”飞弹，它们的气动布局和结构组成均无改变，主要是结构尺寸稍有变化以及元器件性能的改进。AIM-9飞弹各型号均採用普通装药的破片杀伤战斗部，用来摧毁目标。该型飞弹採用红外寻的制导，探测距离和灵敏度有很大提高，选用镭射引信，提高了炸点精确度，既具有近距离格斗的能力，又能全方向、全高度、全天候作战，被多国部队大量装备。

霹雳-8近距格斗飞弹是我国第一种引发世界关注的空对空飞弹，这种飞弹是在以色列"怪蛇"3飞弹的基础上发展而来的。根据外电的报导，以色列在20世纪80年代末向我国提供了少量"怪蛇"3飞弹并转让了相关技术，弥补了我国在高机动性近距格斗飞弹方面的空白。很长时间以来，霹雳-8飞弹一直处于严格保密的状态，外界极少了解其装备部队的状况，直到1995年后才逐渐撩开神秘的面纱。说来也怪，霹雳-8的首次亮相居然是以地对空飞弹的形式展现在世人面前。在1991年3月举行的新加坡亚洲防务展上，CATIC展出了由霹雳-8H和715-I双管37毫米高炮组成的弹炮合一系统。展会上的材料把霹雳-8H描述为一种高机动性的红外线制导飞弹，携带10千克的高爆破片战斗部，最小射程500米，最大射程15000米。 90年代初期，根据当时我国空军的发展规划，将用歼-8C和歼-7E、歼-10战斗机实现"高低搭配"，霹雳-8即是歼-8C和歼-7E的主要近距格斗武器。和当时的"响尾蛇"飞弹相比，霹雳-8具备三大优势：一是使用了推力更大的火箭发动机，机动性更强；二是安装了高性能红外线导引头，具备大离轴角发射能力；三是能够与头盔瞄準具相连线，飞行员可以"指哪打哪"，增强了赢得空战的几率。目前，根据公开的图片和影视信息，我国空军和海军航空兵都装备了霹雳-8近距格斗飞弹，具体机型有歼-7E、歼-8B和歼-8D。