Phòng thiết kế Bisnovat bắt đầu phát triển một loại tên lửa không đối không vào năm 1962. Thành quả là R-40, vào lúc đầu nó tương thích với radar Smerch-A (Tornado-A) của MiG-25. Nó còn có phiên bản radar dẫn đường bán chủ động (R-40R) và dẫn đường bằng tia hồng ngoại (R-40T).

Theo sau sự kiện đào ngũ của phi công PVO Viktor Belenko vào năm 1976, Vympel phát triển một phiên bản cải tiến của loại tên lửa cũ, với sự chống trả đối phó tốt hơn (IRCM) và nhiều thiết bị tìm kiếm. Tên lửa nâng cấp được gọi tên với hậu tố -D. (cho từ phát triển, "finalized"). Sau đó phiên bản -D1 cũng được phát triển.

Việc sản xuất R-40 kết thúc vào năm 1991, nhưng một số tên lửa còn lại vẫn được trang bị cho MiG-25 và máy bay đánh chặn MiG-31.