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由於美國空軍需要一款體積較小、射後不理的中程空對空飛彈，取代風評不佳的麻雀飛彈，掛載在F-16戰機與F-22匿蹤戰機的內置彈艙內；海軍也須要一款射後不理的中程飛彈，能夠掛載在F/A-18戰機上使用，休斯飛機公司（後來被雷神公司併購）在1981年贏得合約，開始研發新一代中程空對空飛彈，1984年12月F-16戰機首度進行AIM-120飛彈試射，1987年12月首度在戰機超音速飛行下試射成功，1988年首批量產型開始交付部隊。
AIM-120「先進中程空對空飛彈」（AIM- 120 Advanced Medium-Range Air-to-Air Missile，縮寫為AMRAAM）採用主動雷達導引，具有射後不理、全天候、超視距作戰（BVR）的能力，具備比以往飛彈更小、更輕的特性，也使得 AIM-120飛彈能夠掛載於戰機的翼尖武器掛架上。
1992年12月27日，一架在伊拉克南方執行禁航區任務的美軍F-16C戰機，以AIM-120飛彈擊落一架伊拉克空軍MiG-25戰機，首開AIM-120飛彈擊落敵機的紀錄。
AIM-120共有A、B、C、D型種型號，AIM-120C的翼面較小，使得能夠放入F-22的彈艙內，F-22機腹彈艙可攜帶6枚此型飛彈。隨著解放軍空軍獲得獲得俄羅斯出售的R-77(北約代號AA-12)空對空飛彈時，美國也於2000年宣布售台200枚AIM-120C-5型飛彈與292個發射架，之後國軍再增購AIM-120C-7型飛彈。
AIM-120D先進中程空對空飛彈則一口氣將射程從100公里提升至160公里，不僅增大射程，也強化電子反制能力，其類似AIM-9X響尾蛇空對空飛彈的離軸攻擊角度更大，讓敵機進入射程後不可逃脫的範圍更大。
