空空导弹出现以前，战斗机之间进行近距离空中格斗时主要依靠机枪和航炮。空空导弹在问世后的一段时间内，战绩也并不出色。比如，在越南战争期间，美军战斗机共发射“麻雀”空空导弹589枚，命中的只有55枚，命中率不到10％。这种现象一度被戏称“导弹不如炮弹”。

但是随着技术的进步，现代的空空导弹早已今非昔比，成为空战的主要武器。比如，1973年第四次中东战争中，被击落的331架阿拉伯国家的飞机中，有81％是被以色列战斗机发射的空空导弹击落的。1982年英国与阿根廷的马岛之战中，英国的“鹞”式舰载机发射“响尾蛇”空空导弹27枚，击落了阿根廷“幻影”等战斗机25架，几乎是“百发百中”。

空空导弹分为近程导弹和中远程导弹。前者有美国的AIM-9“响尾蛇”导弹、俄罗斯的R-73“射手”导弹和法国的“米卡”导弹等。它们重量较轻，主要采用红外寻的制导方式，一般攻击距离在30～40千米以内。后者如美国的AIM-120导弹、俄罗斯的R-77“蝰蛇”导弹、欧洲的“流星”导弹等，它们重量较大，主要采用雷达制导或复合制导方式，可进行超视距攻击，即攻击距离可达目视范围（约10千米）之外，最远可至几十乃至上百千米。

现代先进的空空导弹大多具有“发射后不管”的能力，并且具有很高的抗干扰性和可靠性，可以攻击各个方向的目标，甚至可以配合尾部的雷达攻击身后的敌机，能够全天候拦截多种高度和速度飞行的飞机。尤其是第四代红外格斗型空空导弹，它的机动性取得了显著提高，过载甚至超过了60倍重力加速度，而现代有人驾驶的战斗机过载极限仅为9倍重力加速度，这使得目标飞机用高过载的剧烈机动方式已无法规避空空导弹的攻击。所以，空空导弹已经逐渐取代航炮成为近距离空中格斗的主要武器。