Do 2020 roku ponad 60 samolotów MiG-31 rosyjskich wojsk lotniczych ma zostać zmodernizowanych do wariantu MiG-31BM. W grudniu 2011 MO FR podpisało umowę z ОАО «ОАК» na modernizację tych statków powietrznych. Po realizacji zamówienia Rosja będzie posiadać 80 samolotów MiG-31BM. Rosja wykorzystuje operacyjnie ok. 150 MiG-31 (różne źródła podają liczby, różniące się o kilkadziesiąt egz.), a ok. 100 znajduje się w rezerwie. Wojska lotnicze Kazachstanu posiadają 43 samoloty.
Modernizacja 10 samolotów została krytycznie oceniona – aby obniżyć koszty nie zmieniono pasywnej anteny radaru, a jedynie dokonano wymiany podzespołów radaru.
27 listopada 2014 r. MO FR podpisało drugi kontrakt z OAK na modernizację co najmniej 50 MiG-31BM. Samoloty mają zostać wyposażone w radiolokator Zasłon-M, o możliwości wykrycia celu typu myśliwiec z odległości do 320 km, a przechwytywanie takich obiektów na dystansie do 280 kmhttp://dziennikzbrojny.pl/aktualnosci/news,2,8372,aktualnosci-z-europy,modernizacja-kolejnych-mysliwcow-mig-31bm.
W 2018 roku ujawniono wersję oznaczoną jako MiG-31K. Maszyna jest nosicielem kompleksu Ch-47M2 KindżałMarek Furtak, MiG-31 z hiperdźwiękowym pociskiem Kindżał, "Nowa Technika Wojskowa", nr 2 (2019), s.