仿造成功後，中國的科研人員又開始了改進性研究。把改進的目標定為，導彈由紅外自動引導，觸發引信與非觸發引信相結合，鴨式氣動布局，半球形鈍彈頭等。經過努力，終於研製出改進型產品。該產品被定名為霹靂2號空空導彈。該型號的導彈，技術上的進步主要體現在：提高了探測器的靈敏度，增大了導引頭的探測距離，加強了對太陽和天空背景的抗幹擾能力，減低了引信早炸的可能性，增大了低空使用時的發射距離。新的導彈彈形為細長圓柱形，兩對三角形舵麵，飛行速度為2.2馬赫。該型號的空空導彈設計定型之後，經批準，開始批量生產並裝備了部隊。在一段時間內，該型號的導彈成了空軍作戰飛機的主要攻擊武器。
霹靂空空導彈在仿製、改進的基礎上，我國結合新材料和新技術，進入了完全獨立研製的時期。經過數十年的努力，我國的軍事技術專家們，研製出具有國際先進水平的空空導彈係列，在新研製的導彈的名稱問題上，采取了尊重曆史和中國文化的態度，後來研製出的空空導彈，都被冠以“霹靂”稱號，形成了名副其實的“霹靂”係列。
霹靂3號空空導彈
這是在走過了一段模仿、改進道路之後，經過10年的努力，由我國科研人員獨立設計完成的空空導彈產品。該導彈的主要組成部分是，導彈控製艙、紅外導引頭、舵機艙、戰鬥部、紅外近炸引信、固體火箭發動機、彈翼。機載使用過程是：一架飛機可攜帶2枚霹靂3號空空導彈。飛機的左右翼下各掛一枚。在發射時，可以單發，也可兩發同時使用。在正常發射過程中，可先搜尋目標，目標判別與分析，目標識別與鎖定，導彈發射，自動引導，近目標爆炸等環節。但是，在應急情況下，也可直接給導彈發動機點火，直瞄發射。
在作戰過程中，當飛行員發現目標或地麵指揮係統發現目標後，機上控製人員立即進行發射前的瞄準並操縱飛機進入導彈發射區域。發射時對飛機的姿態要求不嚴，可以在略高於或略低於機載高度上對目標進行射擊。當允許發射的綠色信號燈閃亮時，操控人員可立即按下發射按鈕，導彈自動尋著目標飛去。
與改進型的霹靂2號空空導彈相比，霹靂3號導彈的主要特點是：突出了高空機動性能，增大了截獲敵對目標的高度和距離，提高了引導尋的的精度，還改善了引爆係統的協調性，加大了戰鬥部的殺傷威力。
霹靂3號空空導彈的技術提高，是研究人員嘔心瀝血努力的結果。在研製過程的各個環節上，都體現了科研人員的科學態度和攻關精神。在樣彈生產出來之後，試驗過程曾出現過引信的可靠性偏低、引信早炸等問題，科研人員經過數年的分析與試驗，對試驗中發現的可疑現象都找到了答案，並逐個通過試驗給予解決。使霹靂3號導彈的技術性、可靠性都達到了設計要求，為空軍作戰部隊提供了得心應手的進攻型武器。
霹靂5號空空導彈
這是我國於20世紀80年代中期自行研製的空空導彈。與70年代定型的霹靂3號導彈相比，其技術進步主要體現在外形尺寸減小，使用高度增大，彈頭射程更遠等等。
這種新型空空導彈，由控製艙、戰鬥部艙、引信艙、發動機艙和翼麵等部件組成。裝有被動式紅外光學引信，也可使用無線電引信。紅外引信采用集成電路，使電路的可靠性獲得提高。戰鬥部預製了破片，提高了爆炸時的散射麵，在給定的飛散角範圍內形成環狀殺傷場。破片在飛散中以動能形式毀傷敵殲擊機、轟炸機等。