Это оружие является модернизированной версии ракеты Р-37 класса "воздух-воздух". Предшественница разрабатывалась КБ "Вымпел" для истребителя-перехватчика МиГ-31М.
Усовершенствованная версия подходит как для арсенала Су-57, так и Су-35С и Су-30СМ.
Р-37М на маршевом участке способна развивать скорость в 6 Махов. Дальность действия до 400 километров. Ракета оснащена двухрежимным твердотопливным двигателем и головкой самонаведения "Шайба".
В 2020 году состоялись первые пусковые испытания Р-37М с борта Су-35С.