响尾蛇战斗部测试，爆炸后形成了一个范围很大的环形杀伤圈
AIM-9L 实弹射击，战斗部爆炸后的杀伤圈
WDU-17/B 型战斗部
AIM-9X 喷管内部的燃气舵
动力系统：多数响尾蛇导弹都采用了 Mk36 无烟发动机作为自己的动力系统。由于导弹飞行时没有明显的尾迹，敌机飞行员难以通过肉眼来发觉，更谈不上及时避让了。此外动力系统还包括专用的固定装置用来将导弹固定在发射挂架上。导弹尾部的尾翼用来保证导弹飞行稳定，避免飞行中翻滚；而尾翼上的陀螺舵则用来避免导弹飞行中出现自旋。而到了最新型的 AIM-9X 型导弹则取消了陀螺舵的设计，因为导弹内部已经有专门的姿态控制系统保证导弹飞行过程中不会发生自旋。此外 新型响尾蛇采用了矢量控制系统——通过改变发动机尾喷口喷气方向来控制导弹的飞行方向，从而让导弹有了更加敏捷的飞行能力。
AIM-9L 的结构图
AIM-9X 组件说明图
初战
响尾蛇首露锋芒是在 1958 年的 9 月 24 日发生的台海空战中。在后来被西方称为第二次台海危机的战斗中，对岸空军的 F-86 佩刀战斗机与解放军空军战斗机在台海上空爆发激战。和朝鲜空战中 F-86 与早期的 MiG-15 之间的对决一样，解放军的 MiG-17 战斗机拥有更好的垂直爬升性能和更强大的火力。解放军战斗机上的大口径航炮对对岸空军的 F-86 战斗机构成很大威胁，因此解放军战斗机拥有很大的空中优势。为了扭转这种局面，美国在高度保密情况下秘密提供了一小批响尾蛇导弹给对岸，同时派遣了一个小组专门负责改装 F-86，以便能够搭载响尾蛇进行战斗。
挂载 AIM-9B 的 F-86
1958 年的 9 月 24 日，9 时 42 分，我机群与敌机相遇，因不知道对方机上载有“响尾蛇”导弹，故仍按常规战术展开攻击。交战中，姜凯大队勇猛快速接敌，始终与敌机群近战格斗，打乱了敌机的队形，使其携带的“响尾蛇”导弹没有发射的机会。与此同时，罗杰达中队在接敌过程中，王自重驾驶的 3 号战斗机掉队被敌机发射的“响尾蛇”导弹击落，这是世界空战史上第一次使用导弹。
逆向工程
响尾蛇在台海空战中的首次亮相使得苏联加大了在空空导弹方面投入的精力。台海空战之后不久，苏联开始生产他们自己的红外制导空空导弹——K-13/R- 3S 空空导弹（北约命名为 AA-2“环礁”）。它实际上是响尾蛇的苏联翻版。至于苏联人如何得到响尾蛇导弹实物（要知道响尾蛇在当时是十分尖端的武器，要得到它并非易事），有种推测，台海空战中有一枚 AIM-9B 型导弹击中了一架 MiG-17，但不知道为什么导弹没有爆炸。于是 MiG-17 就带着这枚插在机身上的导弹飞回了基地。而 Ron Westrum 在他的著作《响尾蛇》中则提到，苏联人通过一名名叫 Stig Wennerström 的瑞典上校得到了响尾蛇的实物。经过紧张的工作，AA-2 于 1961 年开始投入使用。由于是仿制响尾蛇，AA-2 的结构和响尾蛇十分接近，以至于连零部件的数目都一模一样。许多年后，苏联工程师们承认，通过仿制响尾蛇导弹，苏联工程技术人员们就好像上了一堂很不错的“导弹设计课”，由此苏联及其东方阵营的导弹设计水平也大大的提高了。K-13 及其后来的各种改型持续生产了差不多 30 年。而 60 年代由于 K-13 的服役，美国战术空军的轰炸战术被迫进行改变，由以往的高空轰炸改为低空轰炸，为的就是躲避对方雷达和导弹的共同监视和拦截。
K-13 响尾蛇斯基
K-13 的引导头组件
现在从我国资料来看，苏联获得的响尾蛇的确是我方提供的。据《世纪》2009 年第 03 期杂志刊载的文章，在 9 月 24 日温州地区的空战中，国民党空军发射了 5 枚美国响尾蛇导弹，其中一枚弹头坠地而未爆炸。中国政府发动了大规模抗议活动，并将导弹的部分残骸作为美国的罪证在北京展出。事后，我方获得未爆炸的“响尾蛇”导弹 1 枚和部分残骸。这枚导弹被运到北京后，中央有关部门决定解剖分析和仿制“响尾蛇”导弹，汤定元接到了参加这一解剖分析工作的通知。1958 年 10 月 3 日上午，在国防部内召开了布置解剖分析及仿制“响尾蛇”导弹的任务，定名为“55 号”任务，要求到 11 月 25 日复制出一枚来。此举成为我国空空导弹发展的开端。“55 号”任务由一个委员会领导，委员会的主任是聂荣臻元帅，实际负责人是三机部部长助理钱之道，他后来调任科学院技术科学部副主任。
这是 F-86 使用响尾蛇偷袭的照相枪照片，此战国民党空军以四架飞机在高空拉烟吸引解放军海航米格-15 战斗机前去追击（因为米格到高空也会拉烟，便于响尾蛇瞄准），却从低空发射响尾蛇导弹偷袭，因为解放军当时对于国民党方面已经有了响尾蛇导弹还没有情报，结果一架战斗机被敌击落，飞行员王自重牺牲。解放军方面一度认为王曾经与蒋军战机发生格斗并击落敌机，从这张照片看，国民党军偷袭的意图和战斗角度都十分清晰，目标正是三号机王自重。王能够还击的机会很小。综合台湾方面资料，台军损失的一架 F-86，很可能是自己用导弹打下了自己的飞机，在对新武器性能不太熟悉的时候，这种误射是常有的事情（萨苏）
研制导弹武器当时在国内还是件新鲜事，没有任何技术基础，特别是红外制导的导弹，因而周恩来总理出面从苏联请来了一个 10 人专家小组，帮助中方解剖分析。在解剖分析过程中，这 10 位苏联专家起了主导作用。其中有一位专家介绍了导弹对红外探测器的要求，需要用黑体辐射来标定入射辐射的功率，需要测定红外探测器的信噪比等等，这对汤定元来说都是全新的知识，他暗下决心，一定要从头学起。
同年 11 月下旬，导弹的解剖分析工作结束，汤定元回到了原来的研究课题。12 月 3 0日，汤定元被告知物理所需要承担红外制导导弹用的硫化铅红外探测器，并让他担任来自国内 9 个单位 18 人攻关小组的组长。次日，他就和这些年青的科技工作者一起投入了紧张的工作。大家白天黑夜“连轴转”，周日、节假日都在实验室里，那时，他们是用化学沉淀方法和高温敏化制备硫化铅探测器的，与此同时还安排了更多的精力，来建立包括黑体辐射源、噪声频谱仪和光谱响应测试仪等设备。第二年 5 月，实验设备都设置好了，制成的探测器也通过了正式的测定，达到了较高的水平。