Микояновцы также не стояли на месте. Большой потенциал, заложенный в конструкции МиГ-29, позволил ОКБ создать ряд новых, многоцелевых модификаций самолета, имеющих улучшенные ударные возможности. В 1986 году начались летные испытания глубокой модернизации МиГ-29 - легкого многоцелевого истребителя МиГ-29М ("9-15"). Эта машина, относящаяся к поколению "4+", имела усовершенствованную аэродинамику и планер, выполненный с широким использованием перспективных конструкционных материалов - алюминиево-литиевых сплавов. Самолет оснастили элсктродистанцион-ной системой управления, более мощными двигателями РД-ЗЗК, бортовым радиоэлектронным оборудованием, включающим, в частности, многофункциональную радиолокационную станцию Н-010 "Жук", а также принципиально новым кабинным приборным оборудованием, основу которого составили два крупноформатных монохромных дисплея на ЭЛТ, способные выдавать летчику большой объем разнообразной информации. В состав вооружения нового истребителя были включены не только ракеты класса "воздух-воздух", но и высокоточное ударное вооружение - УР Х-29МЛ и Х-29Л с лазерным наведением, Х-29Т с телевизионным самонаведением, противорадиолокацион-ные ракеты Х-25МП и Х-31П, противокорабельные Х-31А, а также корректируемые авиабомбы КАБ-500КР калибром 500 кг. По сравнению с самолетом МиГ-29 новая машина, имевшая более емкие внутренние топливные баки, обладала значительно большей дальностью полета. Боевой радиус действия при решении задач завоевания господства в воздухе составил 1250 км, при выполнении перехвата с дозвуковой (М=0,85) скоростью -1440 км, а при действии по наземным целям - 1190 км.

По отзывам ряда ведущих российских военных летчиков, испытавших в воздухе эту машину, МиГ-29М мог бы стать идеальным самолетом для российских ВВС конца 1990-х - начала 2000-х годов. Анализ, проведеный специалистами ОКБ им.А.И.Микояна, свидетельствовал, что по совокупному боевому потенциалу при решении задач завоевания господства в воздухе МиГ-29М превзошел на 20-25% самолеты Лок-хид-Мартин F-I6C и Макдоннелл-Дуг-лас F/A-18C последних серий, а также обладал некоторым преимуществом над истребителями Еврофайтер EF2000 и Дассо "Рафаль", не уступая зарубежным аналогам и при решении ударных задач.