第3批次AIM-9X空空导弹还将配备新型钝感装药战斗部以提高安全性，沿用第2批次导弹的导引头、激光引信和派生自AIM-120导弹的数据链。
美国海军航空系统司令部(NAVAIR)透露说，为了满足F35战斗机的特殊要求，它希望雷神公司第3批次AIM-9X近距空空导弹的射程能比现有的导弹增加60%左右。NAVAIR透露，当前的第2批次AIM-9X空空导弹在射程上已与雷神公司的AIM-120D中距空空导弹形成一定交叠，而第3批次导弹将扩大这一交叠，从而将“为战斗机提供更多的超视距武器数量，满足战术灵活性需求”。
这一灵活性需求源自许多潜在对手正为其战斗机配备采用了先进数字射频存储(DRFM)技术的干扰机，这些干扰机有可能致盲AIM-120导弹的弹载雷达，此时AIM-9X空空导弹的被动红外成像制导系统就会成为挫败这些威胁的备选方案。虽然最好的办法是为此研制一种全新的导弹，但在预算削减的环境下需重视成本问题，因此NAVAIR表示它将经济可承受性视为项目的一个关键，而在现有AIM-9X的基础上进行改进以增大射程，可以提供一种既满足性能要求、经济可承受性又好的解决方案。
NAVAIR重点关注第3批次AIM-9X空空导弹的火箭发动机，并透露将结合提高火箭发动机性能和进行导弹能量管理来增加射程。该火箭发动机将更大/更强劲，而现有AIM-9X导弹沿用了AIM-9L/M的5英寸(127毫米)直径发动机，依靠降低阻力提高射程。根据雷神公司于6月19日在巴黎航展上透露的信息，它正在研究的可选技术方案包括直径更大的发动机和双脉冲发动机，其中双脉冲发动机能够提供更优化的弹道，而直径更大的发动机可能引起导弹超速(除非导弹走高抛弧形弹道)。不过迄今为止，美国还没有已知的、投入实用的脉冲发动机，而以色列拉斐尔先进防务系统公司为“大卫王的投石索”弹道导弹防御系统研制的“斯达勒”(Stunner，也称“击昏器”——译者注)拦截弹已采用三脉冲火箭发动机，其3次点火分别在助推/起飞、持续飞行和导弹-目标交汇阶段启动;而且，“斯达勒”导弹还被设计为可经过简单改装发展为空空导弹。
