Đơn vị quân đội đầu tiên được trang bị tên lửa Kinzhal được thành lập tại Quân khu phía Nam nước Nga vào tháng 12/2017.

Vào tháng 5 năm 2018, đã có 10 chiếc MiG-31K được nâng cấp để có khả năng sử dụng tên lửa Kinzhal, chúng làm nhiệm vụ chiến đấu thử nghiệm và sẵn sàng để được triển khai.[20]

Đến tháng 12 năm 2018, các máy bay được trang bị tên lửa Kinzhal đã thực hiện 89 chuyến bay tuần tra trên Biển Đen và Biển Caspi.[21]

Đến tháng 2 năm 2019, phi hành đoàn của các máy bay tấn công MiG-31K mang tên lửa Kinzhal đã thực hiện hơn 380 chuyến bay huấn luyện bằng tên lửa, trong đó ít nhất 70 chuyến đã được thực hiện với việc tiếp nhiên liệu trên không.[17][22][23]

Vũ khí này đã ra mắt công chúng trong cuộc triển lãm hàng không quốc tế Aviadarts vào tháng 8 năm 2019[24]

Theo TASS, lần phóng đầu tiên của Kinzhal ở Bắc Cực diễn ra vào giữa tháng 11 năm 2019. Được biết, vụ phóng được thực hiện bởi một chiếc MiG-31K từ căn cứ không quân Olenya. Tên lửa đã bắn trúng mục tiêu mặt đất tại khu vực "Pemboy",tên lửa đạt tốc độ Mach 10 khi tấn công.[25]

Chương trình phát triển biến thể thu nhỏ của Kh-47M2 Kinzhal để trang bị cho tiêm kích tàng hình Su-57 được bắt đầu năm 2018, và đến năm 2020 đã hoàn thành nguyên mẫu đầu tiên. Máy bay chiến đấu Su-57 dự kiến có thể mang hai tên lửa Kinzhal thu nhỏ trong khoang vũ khí.