W Związku Radzieckim często stosowaną praktyką przy konstruowaniu pocisków rakietowych było budowanie różnych ich wersji różniących się przede wszystkim głowicą systemu naprowadzania. Tak samo było w przypadku R-27, który budowano zarówno w wersjach naprowadzanych termicznie, jak i radiolokacyjnie. Maksymalny zasięg pocisków zależy od pułapu ich odpalenia i systemy nawigacyjne R-27, zwłaszcza w wersji z naprowadzaniem radiolokacyjnym i bezwładnościowym systemem nawigacyjnym, optymalizują trajektorię lotu w taki sposób, że leci on po krzywej balistycznej, a nie bezpośrednio do celu.
Pociski R-27 znajdują się na uzbrojeniu samolotów Jak-141 oraz wszystkich wariantów MiG-29 i Su-27. Największą słabością pocisków R-27, z uwagi na ich półaktywny system naprowadzania, jest konieczność stałego podświetlania celu przez pilota samolotu z którego pocisk wystrzelono przez cały czas lotu pocisku, co naraża go na wykrycie i trafienie przez pocisk powietrze-powietrze przeciwnika, z czym wiązała się duża ilość strat wśród pilotów ukraińskich, podczas wojny rosyjsko-ukraińskiej