雷達偵測靠的是發射波束，遇到物體反射，從而知道目標的距離和方位。利用它的特性，也可進行精確製導。雷達波束製導裝置由彈外的指揮站和彈上的控製裝置兩部分組成。指揮站發現目標，即對目標發出雷達波束。當導彈接近雷達波束後，控製裝置自行測出其偏離波束中心的角度和距離，控製沿波束飛行，直至擊中目標。通常，指揮站發出寬窄不同的兩個波束，當導彈進入窄波束後，就用窄波束來製導。雷達製導技術早已用於地空、空空和空地導彈，如美國海軍的“魚叉”反艦導彈，美國空軍的“先進中程空空導彈”和“高速反輻射導彈”。雷達製導導引頭無論在白天和黑夜，甚至在惡劣氣象條件下均能正確製導，但不同的雷達，其製導有著不同的缺陷。
60年代，國外首先研製了微波雷達製導。微波是指波長1厘米至1米的電磁波。微波雷達製導主要有以下幾種類型：微波雷達指令製導是由製導雷達分別測出目標和導彈的位置和速度，並根據這些數據計算出控製指令，然後發送出無線電遙控指令糾正導彈的飛行誤差，直至命中目標。微波雷達主動尋的製導，是將雷達發射機和接收機裝在導彈上，導彈自主捕獲、跟蹤、定位並摧毀目標。由於導彈體積有限，彈載雷達發射的功率有限，作用距離隻有6～15公裏，所以往往用慣性製導、導指令製導、駕束製導等為導彈進行中段製導。微波雷達半主動尋的製導減少了彈上設備，可增大飛行距離，但不能自主尋的，而且製導站易受敵方攻擊，加之地麵雜波幹擾影響其製導精度，因此主要用於攻擊空中目標的導彈，不用於對地攻擊導彈。微波雷達駕束製導因抗幹擾和抗毀性能稍差，所以目前使用較少。
70年代末期，美軍開始探索合成孔徑雷達製導技術。所謂合成孔徑雷達是指導彈或飛機飛行運動的合成孔徑雷達天線以相對於飛行方向為90度的視角或其它斜視角觀察地麵目標，在確定的一段時間內收集從地麵來的一係列雷達回波，通過適當的相對校正對這些信號進行相幹積累，並在分立的窄帶多普勒濾波器中分解地麵特征，獲得對地麵目標的很高的方位分辨率。它的特點是：有接近光電製導的高分辨率，從而有很高的製導精度，大約比微波雷達高10倍。同時，它又有很好的全天候作戰能力。合成孔徑雷達通常工作於微波波段，因而有一般微波雷達所具有的全天候能力，它的作戰距離較大，很適合於在敵防空火力範圍外對重要地麵或海麵目標作遠距離攻擊。
進入80年代，發達國家在積極研製合成孔徑雷達製導技術的同時，又開始研製毫米波雷達製導技術。毫米波是指波長為1～10毫米的電磁波，它介於微波與紅外波段之間，具有兩者的部分特性。毫米波雷達尺寸小、重量輕，特別適於在彈體尺寸小的精確製導武器上使用，甚至可以裝在製導炮彈的子彈頭上。它不僅能精確測量目標的位置與大小，而且能全天候工作，具有很強的抗雜波幹擾能力。毫米波製導的導彈，可以向目標輻射毫米波信號，該信號被目標反射後，又被彈上接收機接收，由此發現目標，實施跟蹤；經過處理後的信號，形成控製指令，引導導彈飛向目標，實現“發射後不用管”。
進入90年代，毫米波主動尋的製導、被動尋的製導武器都已試驗成功。1991年，美國赫爾克裏公司將毫米波製導技術成功地運用於為美國空軍研製的新型“小牛”空地導彈上。但是，該項技術的元器件發展不如微波元器件成熟，成本較高，還不能普遍使用。今後，隨著毫米波元器件自動化生產問題的解決和目標識別技術的成熟，毫米波尋的製導將會得到廣泛運用。