С конца 1990 г. на авиазаводе «Сокол» в г.Горьком начался серийный выпуск модернизированного самолета МиГ-31Б с ТРДДФ Д-З0Ф-6. Он был оснащен убираемой Г-образной штангой-топливоприемником системы дозаправки в полете от самолетов-танкеров Ил-78 или Су-24Т, а также доработанной системой управления вооружением "Заслон-А" и модернизированным радиоэлектронным оборудованием. Истребитель получил приемник радиотехнической системы дальней радионавигации А-723 и усовершенствованные средства РЭБ. Были введены новые режимы обмена информацией. Ракетное вооружение было дополнено ракетами средней дальности Р-40ТД и УР ближнего боя Р-60.
Часть ранее построенных самолетов МиГ-31 были доработаны на НГАЗ "Сокол" и авиаремонтных предприятиях ВВС до уровня МиГ-31Б (истребители получили обозначение МиГ-31БС(изд.01БС)). Они не имеют систему дозаправки топливом в полете.
Появление модификаций МиГ-31Б и БС было в значительной степени обусловлено утечкой секретной информации о МиГ-31 на Запад: в 1985 г. в Москве был арестован агент иностранной разведки А.Толкачев, который, как установило следствие, передал «потенциальному противнику» ценные сведения о характеристиках оборудования и вооружения перехватчика.

В начале 90-х годов из-за нехватки средств у МО России закупки истребителей МиГ-31 были прекращены. Построено более 500 перехватчиков, более 350 из которых в настоящее время находятся на вооружении ВВС России. Несколько десятков МиГ-31 имеется также в ВВС Казахстана.