飞机的红外特征是无法完全消除的
红外制导单元
当目标辐射出足够进行探测及制导的能量时，设计出“发射后不管”(fire-and-forget)的导弹就不再是难事。红外制导系统的主要组件位于导弹鼻锥处，包括了能让特定波长红外线通过的滤光镜，以及滤光镜后方接收红外线的光学模块系统。光学模块系统的信号探测电子组件从背景噪声中分离出目标位置，再传送给计算机去产生制导指令。
滤光镜可抑制不需要的背景红外线，如阳光反射、地表热辐射……等。导弹使用的滤光镜分为吸收式(Absorption)及干涉式(Interference)两种，其中吸收式滤光镜允许宽带段的红外线通过，目的在于抑制阳光中的红外线;干涉式滤光镜允许通过的频段很窄，目的在排除不需要的红外线。
美国战区高空防御(THAAD)导弹的红外引导头，以先进材料制成滤光镜
光学模块是红外制导系统中最复杂的一部分，其基本作用是提供目标方位信息和抑制背景红外线噪声。光学模块的表面可让红外线通过，底层结构则为不透光的特殊型态，设计非常复杂且困难，相关设计数据都被各国列为机密。
AIM-9R的WGU-19/B引导头组件
以被动方式获得目标位置还有另一种方法，那就是使用阵列式(array)探测组件，不过其用于排除背景噪声的电子组件更复杂。阵列式探测组件是一种可把红外线转换成电信号的特殊装置，然后导弹计算机在对信号进行处理。探测组件分为光电导式(photoconductive)和光伏式(photovoltaic)，想要了解这两种方式的运作机制，那就需要了解一些固体物理学知识了。简单地说：前者受到光照射时，电阻值会随之改变;后者则是受到光照射时，会产生电压。
探测组件使用哪种红外感光材料制造，需要视其在特定波长中的灵敏度而定，大部分用的是硒化物(Selenide)、锑化物(Antimonide)、碲化物(Telluride)。第一代响尾蛇导弹的老式探测器使用硫化铅(Lead Sulfide)，现代典型的红外线感光材料为汞碲镉(Mercury Cadmium Telluride)或锑化铟(Indium Antimonide)，这些材料在冷却的情况下性能较好，灵敏度较高，也能探测较低温的物体。典型的冷却方式包括使用高压氩气、液态氮、或是分离式斯特林(Stirling)制冷机。
早期的红外引导头，对喷气式发动机排气中波长4.2微米的二氧化碳红外线最为敏感，这种对3-5微米波长红外线最敏感的引导头被称为单色
(single-color)引导头。现代引导头工作波长为大气吸收性最小的8-13微米，被称为双色(two-color)引导头，传统的热焰弹干扰措施要欺骗这种引导头并不容易。
最新一代的热跟踪导弹还使用了红外成像(IR Imaging)引导头，其中的红外线辐射成像装置有些类似数码相机用于可见光成像的电荷耦合元件(Charge Coupled Device)，用一个焦平面阵列(focal plane array)成像装置来探测红外线。焦平面阵列由像素(pixel)阵列和读出电子组件两部分组成，其中对红外线敏感的像素阵列位于镜头焦距处，每个像素约20微米大小，并有铟材料做成的铟柱(indiumbumps)电气接点，与黏附于像素阵列上的读出电子组件(Read Out Electronics)连接。读出电子组件把大量的像素输出信号转换成脉冲序列(pulse train)，使输出信号线的数量由几万条降到一百条以下。
像素阵列与读出电子组件组成了完整的焦平面阵列组件
带铟柱的汞碲镉焦平面阵列