由于美国具有极为强大的技术储备， AIM-9X导弹的各方面设计相对均衡，AIM-9X导弹沿用了AIM-9M导弹的大量成熟技术和部件，大大降低了研制和生产成本，同时通过先进的128X128凝视成像红外导引头的使用，大大提高了导弹的探测、跟踪和锁定能力，配合推力矢量技术的使用提供了大离轴发射能力和机动性，加上低阻力的气动设计，有获得了更大的射程，在性能和成本上获得了较好的平衡。       虽然休斯公司设计的AIM-9X导弹从一开始就是廉价方案，但导弹的先进性还是毋庸置疑的。它的128X128凝视成像红外导引头性能相当出色，它不仅具有120度的宽大视野，而且成像导引头具备了更好的抗干扰能力，导引头的迎头有效探测距离约8千米，尾追有效探测距离已经增加到20~30千米，可以支持AIM-9X导弹在更远的距离上发现锁定并攻击目标。AIM-9X导弹导引头的技术还输出到英国，用于ASRAAM导弹，事实上AIM-9X导弹无法发挥自身导引头的性能，英国射程更远的ASRAAM导弹才充分发挥了AIM-9X凝视红外成像导引头的探测跟踪能力。
AIM-9X导弹的气动布局也可圈可点，它放弃了传统响尾蛇导弹的鸭式布局，选择了一个静不稳定的非常规气动布局。导弹并主要依靠弹体升力，由于127毫米直径弹体无法产生足够的升力，它还在头部增加了固定三角形弹翼，起到提供部分升力和调整弹体升力中心的作用。AIM-9X导弹的控制使用尾舵加燃气舵，通过气动控制和推力矢量的控制，导弹机动性有了巨大的飞跃。AIM-9X导弹使用这样独特的气动设计，得以缩小弹翼的展长，降低了空气阻力，在燃气舵导致部分推力损失的情况下，并沿用AIM-9M导弹的发动机，有效射程仍有了一定的提高。  
      总的说来，AIM-9X导弹的设计是相当出色的，研制工作主要集中在导引头和飞控系统上，而其它部分大量使用成熟设计，一方面避免了过多使用新技术的风险，另一方面也降低了研制经费超支的可能。2006年的评估报告认为，AIM-9X导弹项目是成本控制的典范，认为它的研制和制造到2006年节省了美国国防部大约12亿美元的开支。
 

      得益于优良的设计，AIM-9X导弹在保持廉价成本的同时也拥有了相当不错的性能。AIM-9X导弹全长3米，直径12.7厘米，质量仅有85千克。由于使用同样的弹体和发动机，它的弹体直径和AIM-9L/M导弹一致，发动机的总冲也仍为68000牛*秒，但导弹内部设计有所变化，长度从2.87米加长增加到3米。它变化更显著的是舵面和弹翼，AIM-9X导舵展弹为44.45厘米、翼展为35.31厘米，比上一代AIM-9L/M导弹55.9厘米和63.5厘米的展长大有缩小。AIM-9X导弹使用全新的128X128单元焦平面红外成像凝视阵，并在尾部增加了燃气舵，导弹的探测能力和机动能力都有不小的提高。       AIM-9X导弹号称拥有接近10千米的有效射程，最大射程超过18千米，最大离轴发射角高达90度，最大使用过载约50G，远远超过了上一代的AIM-9L/M导弹。AIM-9X导弹综合了远程探测能力的红外成像导引头、低阻力气动外形和高性能固体火箭发动机的优势，最大过载和离轴发射能力都有显著地优势，而有效迎头射程上要比俄罗斯R-73导弹大3倍左右，使美国红外近距空空导弹重新获得了性能上的压倒性优势。即使是俄罗斯的R-73改进型或是新一代的先进近距红外导弹，也只是在综合性能上追上了基本型AIM-9X导弹。对比其他国家的先进近距空空导弹，AIM-9X导弹的性能也不逊色，它配有比法国MICA红外型导弹和德国IRIS-T导弹更精密的导引头和信号处理系统，导引头视野比英国ASRAAM导弹更大，近距离机动能力也优秀的多。不过由于作战需要和设计理念的不同，AIM-9X导弹的最大射程和不可逃逸区要逊色于ASRAAM和MICA导弹。至于以色列的Python4/5导弹或是南非的A-Darter导弹，不论从发动机、导引头还是气动控制等分系统的技术水平，都与AIM-9X导弹有着不小的差距，只能通过扬长避短，通过综合设计的整合优化在某些方面获得与AIM-9X导弹相近的性能。从这些对比可以看出，AIM-9X导弹拥有新一代先进近距红外空空导弹中最平衡的设计，综合性能也是数一数二的。

      雷锡恩公司的AIM-9X导弹的实弹测试在服役前已经开始小批量低速生产，开始大规模生产后实弹测试规模更大，截至2006年7月19日已经成功进行了第100次AIM-9X导弹试射，通过大规模试验检验了AIM-9X导弹的可靠性和性能。AIM-9X导弹的性能也得到了众多用户的青睐，除了美国海空军外，诸多装备F-15和F-16战斗机的海外用户如韩国也都进口了AIM-9X导弹。不过AIM-9X导弹综合性能虽然名列前茅，但总体上终究只是当年休斯公司的廉价低成本设计，而美国海空军一直追求的是绝对的性能优势，因此早在1998年前后，雷锡恩公司就已经有了AIM-9X导弹的改进计划，着重指出要大幅度增加导弹平均速度和最大有效射程。       AIM-9X Block I导弹的改进相对有限，它仍使用AIM-9M的引信、弹头和发动机，但改进了导引头提高了抗干扰能力，并开始具备有限的发射后锁定能力。AIM-9X Block II导弹则进行了重大改进，它包括新的数字信号处理器和新的发动机点火器，并增加了全天候能力更好、并对小目标更有效的新型激光引信，此外还进行了飞控和制导软件的升级，不过它最显著的变化还是增加了双向数据链，从而具备了关键的发射后锁定能力。由于无论是F-22战斗机还是F-35战斗机的内置弹舱都不利于红外空空弹的使用，特别是F-35战斗机的弹舱遮挡了导弹超过一半的视野，美军只能寻求发射后锁定的发射方案，具备发射后锁定能力的 AIM-9X Block II导弹的出现后，美军隐身战斗机才能真正有效使用AIM-9X系列导弹。AIM-9X Block II导弹的发射后锁定方案中，战斗机将在锁定前发射导弹，通过数据链更新导弹和目标的坐标，不断修正导弹的飞行弹道，最后末端才由导弹导引头自行锁定目标。双向数据链的使用，还使AIM-9X Block II导弹可以通过高抛弹道大幅度增加导弹有效射程，还可以用于更有效的攻击低空超低空和地面的各种目标，并显著提高了导弹的大离轴发射能力，甚至用于攻击后半球的目标。AIM-9XBlock II导弹还具备第三方制导能力，在作战上具有更大的灵活性。不过AIM-9X Block II导弹价格也不便宜，2011年预算报告分析采购6000枚导弹需要39.9亿美元，平均单价66.5万美元，比AIM-9X导弹的单价提高了50%以上。

      AIM-9X Block II导弹目前仍在进行测试，而新的AIM-9X Block III型导弹又提上了日程。AIM-9X Block III导弹的出现同样是为了应对隐身机时代的空战需求，不同的是Block II型导弹是为了让美军自己的隐身机可以使用先进红外近距空空导弹，而Block III型导弹是为了打击对手的隐身战斗机。

      根据美国海军的说法，随着新一代隐身战斗机如俄罗斯隐T-50战斗机和中国J-20战斗机的出现，以及先进的数字射频存储(DFRM)电子对抗技术的扩散，目前主动雷达制导的先进中距空空导弹很难可靠的锁定隐身战斗机，无法有效对抗新一代隐身战斗机的威胁，而被动红外成像制导的AIM-9X导弹则提供了一个更有效的选择，美国海军希望在2022年左右将AIM-9X Block III导弹投入使用。

      美国海军明确表示，他们希望AIM-9X Block III导弹的有效射程能比现有的AIM-9X Block II导弹增加60%，以适应F-35战斗机的需求。新的AIM-9X Block III型响尾蛇导弹继承了AIM-9X Block II型导弹的激光引信、导引头和数据链，它最显著的改进是使用直径更大的6英寸(15.2厘米)直径的固体火箭发动机，大幅度提高固体火箭发动机的总冲，确保导弹有效射程的增加。此外它还使用了新的钝感炸药弹头，降低战斗部意外爆炸的概率，提高在航母上使用的安全性。AIM-9X Block II导弹的射程已经和中距的AIM-120D导弹有所重叠，新的AIM-9X Block III导弹使用总冲更大的固体火箭发动机后，有效射程的重叠区域将进一步增加，同时由于能量更充沛，在近距离上的机动能力也有不小的提高。根据报道推断，AIM-9X Block III导弹的有效射程已经达到约30千米，最大射程约50千米，属于典型的中近距通用红外空空导弹，配合F-35战斗机的光电分布式孔径系统(EODAS)使用，可以对新一代隐身战斗机构成很大威胁。  
      美国《航空周刊》报道AIM-9X Block III导弹的消息时，用了《美国海军追随英国空军开始研制超视距红外导弹》的标题，以醒目的标题着重强调AIM-9X Block III导弹的超视距能力。不过这个标题很有哗众取宠的嫌疑，美国的AIM-9X Block III导弹与英国的ASRAAM导弹是两种截然不同的导弹，AIM-9X Block III导弹是AIM-9X导弹家族的改进型号，继承了优秀的近距机动性的同时，又具备了更远的射程，而ASRAAM导弹在设计上就着重强调大射程而不是机动性，甚至没有使用推力矢量系统，导弹飞行初段的机动性能较弱。AIM-9X Block III导弹与ASRAAM导弹无论是性能还是设计理念都有很大区别，如果一定要对比的话，AIM-9X Block III导弹是样样顶尖的全能兵器，而ASRAAM导弹则属于剑走偏锋的杀手锏。

      随着隐身战斗机如F-35、 T-50和J-20的服役，未来隐身机的空战也将提上日程，既然主动雷达制导的空空导弹的效能不佳，高性能的被动红外空空导弹自然也会增程登上中距空战的舞台。从这个趋势看，偏重射程的英国ASRAAM导弹和以色列Python5等导弹可以说无心插柳柳成荫，而AIM-9X Block III导弹则是这一趋势的开创者，其研制和发展经验值得后来者借鉴。