Основное качество МиГ-29М ОВТ сверхманевренность, то есть возможность выполнять полеты на малых, вплоть до околонулевых, скоростях полета без ограничений по углу атаки, достигается за счет оснащения самолета двигателями с отклоняемым вектором тяги («РД-33 с ОВТ», разработанный на заводе им. Климова), интегрированным в электро-дистанционную систему управления. Отклонение вектора тяги обеспечивается за счет всеракурсного отклонения реактивных сопел.

Наличие ОВТ позволяет истребителю маневрировать с большими угловыми скоростями и резкими торможениями и занимать практически любое угловое положение, непредсказуемое для атакующего противника.

Первый полет МиГ-29М ОВТ состоялся в 2003 г., и сейчас РСК «МиГ» практически завершила программу летных испытаний самолета.

На истребителе установлена многофункциональная многорежимная импульсно-доплеровская бортовая радиолокационная станция (БРЛС) “Жук-МЭ”, выпускаемая Корпорацией «Фазотрон-НИИР». БРЛС оснащена щелевой антенной решеткой. По сравнению с БРЛС предыдущего поколения, «Жук-МЭ» имеет больший диапазон углов обзора по азимуту, увеличенную вдвое дальность обнаружения, меньшую массу и более высокую надежность. БРЛС «Жук-МЭ» обеспечивает сопровождение до 10 воздушных целей и одновременный обстрел ракетами четырех из них.

Предусмотрена возможность установки на самолете контейнеров с инфракрасной и лазерной прицельной аппаратурой для подсветки наземных целей.

В состав комплекса вооружения входят управляемые ракеты «воздух-воздух» и «воздух-поверхность», корректируемые авиабомбы, неуправляемые ракеты, авиационные бомбы и встроенная 30-мм пушка. Вооружение МиГ-29М/М2 позволяет поражать воздушные цели, а также подвижные и неподвижные наземные/надводные цели.