Р-73 предназначена для перехвата и уничтожения в ближних воздушных боях высокоманевренных пилотируемых и беспилотных средств воздушного нападения и разведки противника днём и ночью, с любых направлений, в переднюю и заднюю полусферы цели, на фоне земли и при активном радиоэлектронном противодействии противника. Предусмотрена возможность поражения автоматических дрейфующих аэростатов. Особенности конструкции и системы управления позволяют ракете резко менять траекторию полёта с малыми радиусами виража и перегрузками до 40 единиц.

Ракета Р-73 оснащена инфракрасной головкой самонаведения повышенной чувствительности и помехозащищённости. Боевая часть стержневая. Подрыв БЧ, в зависимости от исполнения, осуществляется лазерным или радиовзрывателем. Отличительной особенностью конструкции ракеты является наличие газодинамических интерцепторов, позволяющих управлять вектором тяги двигательной установки, что придаёт ракете высокую маневренность. В носовой части перед рулями установлены дестабилизаторы, уменьшающие местные углы атаки и предохраняющие рули от срывов потока и падения эффективности при резких манёврах. Система автоматического управления, выполненная на основе микроэлектроники и оснащённая датчиками аэродинамических углов, по объёму выполняемых операций сопоставима с самолётной САУ. Ракета атакует цель при любом её начальном положении в диапазоне углов целеуказания ±45° при угловых скоростях линии визирования до 60°/с. Целеуказание головке самонаведения ракеты Р-73 может выдаваться нашлемной системой целеуказания лётчика.

С 1983 года доводка и модернизация Р-73 проводилась в ГосМКБ «Вымпел».