这是一个1024x1024的汞碲镉红外焦平面阵列
焦平面阵列的信号处理和技术复杂程度远超过传统引导头，但它的优点是瞬时视野(instantaneous field-of-view)宽阔许多，排除背景噪声的能力较强，不会失误锁定太阳，同时还能分辨出多个目标和热焰弹、干扰丝…等红外线对抗措施。聚焦平面的大视野还有一个很大的好处，那就是当用头盔瞄准系统(Helmet Mounted Sight)进行目标瞄准时，可让导弹具备大离轴角度(off boresight)的接战能力。
AIM-9X引导头成像质量，传统干扰弹已经不能干扰新一代红外成像的空空导弹
了
焦平面阵列的另一个优点是调频(Frequency Modulation)体制。早期引导头使用调幅(Amplitude Modulation)体制来决定目标的位置，但当导弹逼近目标，目标画面变得较大时，这种方式会产生较多的噪声，使得制导误差增大。改为调频体制后就可以解决这个问题，引导头不再受到成像噪声干扰，可更清楚地辨别目标位置。
不过要制造高质量、高分辨率的焦平面阵列，以现有的锑化铟、汞碲镉、砷化镓铟、氧化钒……等材料而言，不是件容易的事。
德国最新设计的IRIS-T导弹(Infra-Red Improved Sidewinder with TVC，矢量推力控制的改进型红外响尾蛇)的制导系统就是使用锑化铟红外线传感器，搭配一部128x128像素的焦平面阵列成像引导头，提供+-90度的大离轴角度接战能力，引导头还具有高分辨率、高目标分辨能力、错误警告抑制、极高的追踪速率、智能型成像处理等特点，可抗衡新式红外对抗装置。
IRIS-T导弹的引导头
雷达寻的制导
雷达制导系统的原理是接收目标表面反射的雷达回波，经放大、调变、分析后，判定目标的方位角及距离，然后把这些数据传送到导弹计算机，通过计算对飞行控制面发出偏转指令。
至于向目标发射雷达波的发射机，可以安装在发射导弹的载机上(被称为半主动雷达寻的制导);也可以安装在导弹上(被称为主动雷达寻的制导)。无论采用哪种制导方式，当今的先进导弹都能把地表或海面反射的背景杂波与目标反射波区别开来，对干扰和电子对抗措施也有很强的抵抗能力。
半主动雷达寻的制导
在半主动雷达寻的制导系统里，发射导弹的载机通过机上的火控雷达截获目标位置后，将导弹通电，并把机上发射窄波束雷达连续波(continuous wave)的照射器(illuminator)对准目标方向。如果此时导弹可锁定由目标反射回来的雷达波，就能直接发射了，这个过程称为发射前锁定(Lock-on Before Launch)。
半主动雷达寻的制导需要载机持续照射目标
如果采取发射前锁定的方式，在导弹飞向目标的过程中，载机必须全程以照射器照射目标，这会大幅限制载机的行动自由，容易遭受抗性攻击，而且载机一次也只能攻击一个目标。
有些防空导弹使用类似的发射前锁定制导方式，不过稍有变化，被称为末端半主动雷达制导(Terminal Semi-Active RadarHoming)。这种导弹以发射后锁定(Lock-On AfterLaunch)的模式飞向目标所处的大概位置，在飞行途中的大部分时间里，导弹以惯性制导方式进行导航，在最后攻击阶段再启动半主动雷达引导头。这种方式除了不需要照射器持续照射目标外，还能在短时间内发射多枚导弹，让照射器轮流照射各目标，可进行近乎同时间的多目标攻击。
早期半主动雷达制导导弹使用圆锥扫描式引导头，现在的导弹多改用单脉冲(mono-pulse)引导头，精度更好、抗干扰能力更强，下视/下射
(look-down/shoot-down)能力和低空性能都有所改进，不过结构也更复杂。单脉冲引导头通常有三个寻的通道(channel)，三通道的信号相综合以获得持续追踪目标所需的信息。第一个通道负责回波信号的振幅，另两个通道负责与回波信号特性有关、但较复杂的物理特性。接收单元对三个频道的输入信号相位和振幅分别处理后，由制导单元完成最后的目标方位角及距离测量。