该弹是苏联在对1959年获得的美国“响尾蛇”AIM-9B空空导弹(1958年首次用于空战)的残骸进行分析研究的基础上，研制并大量装备战术空军歼击机的第一种红外型空空导弹。研制单位是由伊凡·托罗波夫(1961年由安德烈·利亚平)领导的第134试验设计局，即现在的“三角旗”(Вымпел)机械制造设计局的前身，在1966～1968年苏联军工设计局体制再次调整时改为现名。
该弹第一个型号于1960年投入生产，1961年进入苏联前线战术空军服役。该导弹的系统代号和编号分别为К-13(K-13)和Изд．310(Izd.310)，空军使用代号为Р-3(R-3)。1961年7月9日，携带К-13空空导弹系统的米格-21战斗机首次在土希诺空军机场举行的航空节飞行表演中露面。随后，西方和北约集团按照自行确定的对苏联武器装备的命名规则，给予该导弹的编号和命名为AA-2“环礁”(Atoll)。
该弹的结构和性能特点与美国的AIM-9B“响尾蛇”空空导弹相似，采用鸭式气动外形布局，由5个舱段组成。第1舱为被动式红外导引头舱，内装反射式光学系统、圆形玻璃片调制盘、硫化铅目标热辐射接收器、三自由度陀螺目标位标器等，只能在昼间、晴天和偏离太阳角度大小20°的条件下工作，位标器最大偏转角±28°，制导时间21s。第2舱为舱机和能源系统舱，内装双控制通道舱机、驱动舱面偏转和涡轮发电机的燃气发生器、供给导弹单相交流电的电磁感应涡轮发电机。第3舱为战斗部舱，内装黑索近、梯恩梯和铝粉混合炸药，壳体爆炸形成的破片数量超过1000块，破片飞散角10°～16°，有效杀伤半径9～10m。第4舱为红外近炸引信舱，内装敏感目标热辐射的光电组件、热敏化学电池和保险执行机构(与触发引信共用)，重量为3kg，只能在距目标距离9m以内、相对速度150～800m/s、交会角0°～30°的条件下工作。触发引信共有4个由钢制切刀和绕在切刀上的绝缘导线组成的信触发器，分别装在导弹的4片控制舵面后缘，导弹命中目标时该导线被切断，保险执行机构接通引爆电路，电雷管引爆战斗部。第5舱为火箭发动机舱，内装带八角星形内孔的单根圆柱形药柱，其端面和外表面有包覆层，重量36kg，燃烧时间超过1.7s，总冲量38kNs。4片稳定弹翼固定在第五舱后部外表面，与4片控制舵面串列配置。
最大射程 4.6km(Р-3)
7.6km(Р-3С)
7km(Р-13Р)
15km(Р-13М/М1
最小射程 1200m(Р-3С)
1000m(Р-13Р)
300～600m(Р-13М/М1)
最大速度 M2.5(Р-13М/М1)
使用高度 21000m
最大过载 10～11g
制导系统 被动红外(除Р-13Р外的其他К-13型号)
半主动雷达(Р-13Р)
引 信 无线电近炸引信
战 斗 部 爆炸破片，重11.3kg
动力装置 1台固体火箭发动机
弹 重 75kg(Р-3С)
83.5kg(Р-13Р)
90kg(Р-13М/М1)
弹 长 2.837m(Р-3С)
3.417m(Р-13Р)
2.876m(Р-13М/М1)
弹 径 127mm
翼 展 528mm(Р-3С/Р-13Р)
651mm(P-13М/М1)
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