Изображение на индикаторе РЛС представляло воздушную обстановку в координатах «азимут-дальность». Риски над отметкой цели указывали на расположение цели выше перехватчика, под ней – на цель, летящую с принижением.
Разработка ракеты класса «воздух- воздух» для новой системы вооружения началась в отделе 32 КБ-1, где ее возглавил известный авиаконструктор Д.Л. Томашевич. Ракета получила обозначение ШМ Так же именовалась и предназначенная специально для нее самолетная станция. По преданию, этот индекс расшифровывался как «Ш-малая», видимо, в отличие от разрабатывавшейся этим же коллективом «LU-большой» – зенитной управляемой ракеты ШБ («изделие 32»).
В основу построения системы управления полетом ракеты был положен принцип наведения на цель по лучу самолетной РЛС наведения. Станция наведения перехватчика «Изумруд-2» в процессе работы создавала с помощью кодированных импульсов систему координат управления ракетой. Аппаратура радиоуправления ракетой представляла собой два идентичных независимых канала, которые обеспечивали выработку необходимых сигналов управления движением ракеты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Настолько малогабаритная аппаратура управления разрабатывалась впервые. Вначале предусматривалось применение пальчиковых ламп, затем перешли на лампы типа «желудь». От объемного монтажа перешли к печатным схемам. На ракете использовались пневматические рулевые машинки. При этом обратная связь по сигналу управления осуществлялась двумя двухстепенными гироскопами и потенциометрическими линейками. Автопилота не было, а о возможности использования шарнирного момента от аэродинамических сил для осуществления обратной связи по сигналу управления еще даже не догадывались.
В процессе атаки летчик осуществлял управление самолетом таким образом, чтобы отметка от цели оказалась в центре экрана индикатора бортовой РЛС. Далее он переводил радиолокатор в режим автоматического сопровождения и при достижении разрешенной дальности производил пуск. До момента попадания в цель требовалось удерживать отметку от цели в пределах экрана РЛС. В процессе наведения аппаратура ракеты осуществляла прием сигнала РЛС «Изумруд-2», работающей в режиме конического сканирования. При отходе ракеты от равносигнальной зоны амплитуда сигнала менялась в соответствии с величиной отклонения. Осуществляемое самолетной РЛС модулирование сигнала обеспечивало определение направления отклонения от равносигнальной зоны (вверх-вниз, вправо-влево). Вырабатываемый приемной радиоаппаратурой сигнал рассогласования поступал на элементы автопилота, обеспечивая возвращение ракеты в равносигнальную зону. Для стабилизации по крену задействовался трехстепенной гироскоп. При отклонении по крену корпус ракеты как бы проворачивался относительно гироскопа и соединенные с ним элементами кинематики элероны, установленные на каждой консоли крыла, отклонялись для возвращения ракеты в исходное положение.
