美国三军通用编号AIM-9响尾蛇（Sidewinder）空对空导弹是第一款以红外线作为导引设计，也是第一款有击落目标记录的空对空导弹。它在1956年配备至美国海军，1964年美国空军也开始使用，是一款历经考验的空用武器。
响尾蛇导弹是美国海军空用武器中心所研发，使用单位遍及美国四大军种，外销数量与使用国家众多，对现役所有的红外线导引空对空导弹的基本设计概念都有深厚的影响，苏联的第一款红外线导引空对空导弹-K-13（北约代号AA-2环礁）实际上是仿造响尾蛇而来，苏联设计人员虽对设计小组采用红外制导的巧思赞赏不已，但当时的空空导弹机动力低下，包括响尾蛇在目标做出3G以上机动时即无法跟踪，至后来越南战场更被证明早期的空空导弹更适合远程偷袭，因此苏联对制导距离短的响尾蛇未以修改简单仿制。
在1946年，响尾蛇导弹开始研发。最初它是位于加州的美国海军武器测试站拨款的小型研发科目，这个研发团队由威廉·布尔戴特·麦克莱恩（英语：William B. McLean）博士领军。他与测试站内协助的志愿者拼凑一些基础设计与料件打造称为“热能寻标火箭”，在官方的名称为“地区性引信开发计划第602号”（Local Fuze Project 602），这个计划到1951年才获得美国海军拨款，在1952年展示给美国海军军械局（英语：Bureau of Ordnance）副局长威廉·斯特林·帕森斯（英语：William Sterling Parsons）海军上将，虽然在前几次测试未完全成功，但美国海军接受了这个计划，并继续推动完成。
响尾蛇导弹这个代号则是在1950年决定，响尾蛇（Sidewinder）是在美国加州出没的沙漠响尾蛇（英语：Crotalus cerastes）简称，它除了是种毒蛇，搜捕食物的手段则是靠着身上的红外线感觉器官找寻猎物，正好与导弹的侦搜特质相符。
响尾蛇导弹的首次试射在1952年9月3日，1953年11月首次对空中无人靶机进行射击，在1954年至1955年间进行射击了51次实弹测试，才完成验收进入量产。首款实战型响尾蛇导弹，型号AIM-9B于1956年进入美国空军服役。
首次实战，由中华民国空军的F-86军刀战斗机，于1958年9月24日在台湾海峡上空的空战（史称“九二四温州湾空战”）中使用，宣称此空战共击落共军9架歼-5，击伤1架及疑似击落2架。实际当时美方总共提供台湾40枚响尾蛇导弹可装备20架F86，当天台军参战的第11大队的3个中队共12架F86中，只有第44中队的4架F86F载有8枚响尾蛇。解放军飞行员“王自重”驾驶的1架歼5落单后与11大队发生遭遇战，其间台军发射6枚响尾蛇，最终将其击落。因空战爆发于温州的陆地上空，有2-3枚响尾蛇残骸及未爆弹最终落地后被当地居民拾获并交给解放军，后中方将其中1枚未爆弹拆除引导头后转交苏联，而苏联以此实物和瑞典间谍提供的图纸仿制成为AA-2环礁。
原始编号XAAM-N-7的响尾蛇原型导弹于1953年9月试射成功，这一个次型后来更改编号为GAR-8，后又改为AIM-9A，又被称作响尾蛇1型。美国海军第一个接收AIM-9A的单位是大西洋舰队部署在Randolph号航空母舰上的VA-46中队。这个中队于1956年7月14日正式在他们的F9F-8黑豹战斗机上使用响尾蛇导弹。同年8月太平洋舰队Bonhomme Richard号航空母舰上的VF-211中队与他们的FJ-3M战斗机接收到第一批的导弹。
美国空军则是在次年开始先在本土防空单位的F-104战斗机上面佩挂响尾蛇导弹。
根据1956年由两航空母舰上面部署单位试射200枚导弹的统计，单发命中率大约在60%上下，远低于海军自己的评估但是比较接近真实的情况。
9A生产数量大约3500枚，服役时间很短，1957年开始就陆续由性能更好的AIM-9B取代。
AIM-9B最初的编号是AAM-N-7，第一次在台海冲突首创导弹击落敌机纪录时，中华民国空军的F-86军刀机使用时编号是GAR-8，最后的通用编号是AIM-9B。AIM-9B也是美国海空军进入越战时的主力空对空导弹之一。由于AIM-9B导弹弹头寻标圆锥体积过大，不利穿音速飞行；且因寻标头陀螺仪追踪效能差及感应引信脱靶率过高，故美军早已在越战时期大量使用AIM-9E改良型响尾蛇导弹，甚至在AIM-9J改良问世后将大量AIM-9E库存导弹军援海外盟国。
创下首次用导弹击落飞机纪录的飞行员，是当时中华民国空军驻新竹机场第十一大队第四十四中队，中队长李叔元中校。
AIM-9C是响尾蛇导弹系列里面最特别的一个次型，仅有美国海军配备。它的导引方式并非红外线导引，而是半主动雷达导引。由于响尾蛇导弹隻能由目标的后方锁定攻击，使用上的限制比较大，如果改用半主动雷达导引，配备AIM-9C的战斗机就可以采取对头攻击。当时美国海军舰载战斗机的主力之一是F-8十字军式战斗机，限于硬件因素（雷达性能局限、挂点限制等），F-8最初设计只能佩挂响尾蛇导弹，AIM-9C的计划就是针对提升F-8的作战能力而来。这个提升使得只能操作F-8的艾塞克斯级航空母舰上的战斗机中队具备类似大型的F-4幽灵II战斗机同性质的对头攻击能力，但受限弹体仍为标准响尾蛇规格，射程仅限视距内。
然而当F-8随着小型航舰的退役而离开战场的时候，AIM-9C失去服役服役的舞台。这型导弹在失去挂载平台后并未立即销毁，1980年代美国海军重新修改内部零件追踪逻辑，提供美国海军陆战队直升机与固定翼机运用的AGM-122佩枪式反辐射导弹（英语：AGM-122_Sidearm）。
由福特航太和雷神共同生产，有着最新的导向装置及飞控系统，以硫化铅光电池寻标器（Pbs）搭配氮气（Nitrogen）冷却系统，俯视角可达40度，光网频率由70Hz提高到125Hz，追踪目标的能力为每秒12度，弹鼻的玻璃罩乃由一较小的氟化镁所取代，让红外线中波长较长的部分更容易穿透。外型上，AIM-9D采用卵状（Ogival）低阻力鼻锥罩设计。越战中，大部分美国海军的MIG-17、MIG-19的击落纪录都是由AIM-9D/H型所创下的。
其他改良的部分还包括：
AIM-9E导弹保留了原先AIM-9D的寻标器、信管和发动机，并将寻标器攻击角度提高至16度、感应范围增至40度。AIM-9E是经由寻标器升级过后的5000发AIM-9B导弹。后来在AIM-9J导弹出现后，开始将库存的AIM-9E导弹送往海外军援盟国。
换装低烟发动机
自G型开始，响尾蛇导弹增加扩搜寻模式（Sidewinder Extended Acquisition Mode，SEAM），这个模式利用驱动装置让导引头以预定的摆动路径进行目标搜索，或者可以先由发射飞机上的雷达带领寻标头搜索目视距离以外的目标，当寻标头锁定目标的红外线讯号之后，雷达解除对寻标头的控制，让导弹进入准备发射阶段。这个模式可以增加响尾蛇导弹的接战距离与效率，越战时即曾经被F-4战斗机大量使用。
为解决真空管电路导致导弹可靠度极差的困扰，福特航太公司由AIM-9H开始使用晶体管电路，这型导弹保留了AIM-9G绝大部分的导向及控制系统，追踪速率则提升到每秒20度，成为当时机动性最佳的导弹。福特航太公司和雷神公司共为美国海军生产了7,720枚的AIM-9H。
1968年，空军开始发展AIM-9J，将前控制翼变更为双三角翼构型，并强化控制翼结构部分，强化引信部威力，提升AIM-9J机动性能与发动机推力，并将最小射程缩短至300米。AIM-9J可在载机负载7.5G情况下发射，并且不局限锁定目标引擎喷嘴，而是可锁定目标后方任何位置，并首度引进延伸拦截模式（SEAM），可以使导弹在发射前随战机雷达锁定。到1975年为止，一共向空军交付了14000枚AIM9B/9E改造而成的AIM-9J，每枚改造AIM-9J要价7000美元。
德国BGT公司曾开发针对AIM-9J/9N/9P的升级套件，使AIM-9J/9N/9P能够达到AIM-9L作战效能。主要是将核心部分更换为DSQ-29红外线感应器（AIM-9L核心部分）
AIM-9K是美国海军原本要独自发展AIM-9H导弹的后继型号，但后来因为加入了美国空军的AIM-9L共同发展计划，而取消了AIM-9K的发展计划。
1971年时，美国空军与美国海军决定共同开发性能大幅提升的AIM-9L，此型是由AIM-9H改良而来的。主要改良如下：
1984年，德国BGT公司将AIM-9L改装为AIM/SHORAD短程地对空导弹。
AIM-9M为AIM-9L的修改型，于1979年3月完成开发，1982年开始进行生产。
AIM-9M在波斯湾战争中被大量采用也击落了12架伊拉克空军战机，也成为当时西方国家战机的主要近战武器。
美国空军使用型号
美国海军使用型号
美国空军使用型号
美国海军使用型号
美国空军使用型号
美国海军使用型号
美国空军使用型号
美国海军使用型号
美国空军使用型号
AIM-9J的后续发展型，重新设计了AIM-9J的各项电子系统，以提升导弹系统的性能与可靠度，最初是称为AIM-9J1，福特航太公司生产超过7,000枚，专供外销用。
AIM-9P是1970年代初期由美国空军提供经费所发展，主要目的是提供外国客户更具成本效益的导弹，后来也有相当数量进入美国空军服役。
AIM-9P系列导弹共生产了21,000枚，部分是全新产品，部分则是由AIM-9B/E/J修改而来。瑞典空军赋予的编号是Rb.24J。
在外观上与AIM-9J/N相当类似，有个圆锥形弹鼻，以及弹体前方有控制鳍翼。
改进的寻标器
美国海军于1986年以AIM-9M为基础进行发展的型号，使用256 x 256 lnSb焦平面阵列（FPA）的WGU-19/B影像红外线（Imaging Infrared, IIR）寻标器，提升导弹于日间的侦测与锁定能力。于1990年首次试射，原预定于1992年初少量生产，但在1991年12月由于预算被删除，故发展计划结束。
AIM-9M的降级版，将红外线反反制的能力降低，专门提供国外军售（Foreign Military Sales），第一个客户是土耳其。中华民国陆军也采购一批约300枚的AIM-9S导弹，配置于中华民国陆军空骑旅AH-1W超级眼镜蛇攻击直升机上，用于直升机自卫空战时使用。
AIM-9X是响尾蛇系列最新型，于2003年11月达到初始操作能力（Initial Operating Capbility），正式服役。
AIM-9X以AIM-9M的固态推进火箭与弹头，配合在AIM-9R开发的红外线焦平面阵列技术，开发新设计的红外线影像寻标头与导引系统，弹体，缩小的弹翼与控制面、燃气舵（Jet-vane steering system）等，在射击前导引界面整合到头盔瞄准器与联合战术头盔系统（Joint Helmet-Mounted Cueing System），增加飞官在空战瞄准时的可锁定空域，使美军具备可离轴发射攻击能力。较小的弹翼使9X的飞行阻力较前面的型号要小，但全动式尾翼让导弹的机动能力未因弹翼尺寸缩小而打折，同时在导弹内整合了冷却气瓶，不再需要由派龙架携带氮气瓶（美国海军规格）或氩气瓶（美国空军规格）。
经过为数众多的试射评估以及超过3500小时的飞行测试，2004年美国海军与海军陆战队开始在F/A-18C上配备AIM-9X，稍后军方正式同意进入量产阶段，其中海军将先采购600枚实弹与训练弹。2005年第一季雷神公司宣布他们已经递交1000枚AIM-9X给美国海军和空军，未来20年总数将会达到10000枚。
AIM-9X推出之后很快受到其他国家的注意与采购，到2006年4月止，已经有443枚实弹与153枚训练弹的外销纪录，输出的国家包括波兰178枚，丹麦60枚，韩国41枚与瑞典不明数量的采购，已经确认的订单还有土耳其127枚实弹与22枚训练弹，芬兰150枚，中华民国140枚实弹与56枚训练弹以及沙特阿拉伯等。未来估计外销订单将会高达5000枚以上。
除了空射型，AIM-9X也进行了由地面发射的测试，结果好坏兼有，因此相关问题被列入后续改良的项目内。
2008年9月开始测试，目前量产的最新型号。
在2015年2月，美国陆军开发称为多任务发射器（ Multi-Mission Launcher，MML），该发射器是种装设在卡车上的发射载台，可射击15枚不同种类的现役导弹，美军认为AIM-9X可有效对抗巡航导弹与无人航空载具，将采购MML与AIM-9X，计划在2019年开始服役布署。
2012年9月，在block2尚未开发完毕时雷神得到委托承包开发改良型9X导弹，改良型预定更换部分零件，将射程较现役型号增加60%。同时在更换新型弹头与引信(PBXN-112)后，导弹在地面储存时的安全性会增加，降低意外发生几率。
在2016年，美国海军取消了block3开发计划，理由是因为F-35C总采购量的削减，海军判断F-35C的弹舱需要满载中程空对空导弹平衡因数量减少后的制空缺口。
AIM-9的所有延伸型
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AIM-9D型弹头
AIM-9E型弹头
AIM-9J型弹头
AIM-9M型弹头
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