МиГ-29М — глубоко модернизированная модификация МиГ-29 с более мощными двигателями РДЗЗК, оснащенными цифровой системой управления, и новой бортовой РЛС. Для изготовления фюзеляжа использован алюминиево-литиевый сплав и применена электросварка. Некоторые узлы (двигательные гондолы, кили, каналы воздухозаборников, тормозные щитки) выполнены из композитных материалов.

Применение технологии снижения радиолокационной видимости «стэлс» позволило в 10 раз снизить ЭПР самолета по сравнению с этим же показателем у истребителя МиГ-29. Благодаря приподнятому расположению катапультируемого кресла пилота передний и нижний обзор из кабины расширился на 15°. К одному тормозному парашюту добавлен ещё один. В составе оборудования следует отметить импульсно-допплеровскую РЛС «Жук», оптико-локационную станцию и облегченный нашлемный прицел. В кабине установлены большеформатные многофункциональные монохромные индикаторы.

Вооружение состоит из пушки ГШ-301 30-ти миллиметрового калибра, боекомплекта из 100 снарядов, 2-х УР «воздух—воздух» с увеличенной дальностью Р-279, 4-х ракет Р-27 со средней дальностью, 6-ти ракет «воздух—поверхность» Х29, 4-х противокорабельных ракет Х-31, 6-ти авиабомб. Есть возможность оснащения другими типами вооружения.