Kh-59MK được phát triển trên cơ sở của Kh-59M. Ban đầu Kh-59M được trang bị một động cơ nhiên liệu bột, và kết hợp với một máy gia tốc nhiên liệu bột ở đuôi. Bộ ổn định gấp nếp được đặt ở phía trước của tên lửa, với cánh và đuôi lái ở phía sau.
Như bất kỳ tên lửa hành trình hiện đại nào, tên lửa Kh-59M có các bộ phận chính là vỏ lượn gồm thân, cánh, đuôi, động cơ xuất phát thường là động cơ tên lửa, động cơ hành trình thường là động cơ phản lực không khí và hệ thống điều khiển.
Kh-59M có thể được phóng từ độ cao thấp (100 m), và bay ở độ cao xác định (từ 50 đến 1000 m), được dẫn hướng bằng hệ thống điều khiển tự động và cao kế vô tuyến (radar đo độ cao). Thể tích của khoang chứa động cơ nhiên liệu rắn trước đây đã được sử dụng để chứa số lượng đầu đạn nhiều gấp đôi.
Ngoài đầu đạn xuyên giáp có khối lượng 320 kg, tên lửa có thể sử dụng thêm loại đầu đạn chụm và phá mảnh có khối lượng 280 kg. Kh-59M có thể phóng đi với tốc độ 600 đến 1.000 km/h và có độ chính xác khoảng 2 đến 3 m.
Tầm bắn của Kh-59M: Tối thiểu 10 -15 km, tối đa 100 – 115 km, điều khiển tự động 40 km.
Tầm hoạt động: 140 km. Độ chính xác 2-3 m. Tốc độ 860 đến 1.000 km/h. Độ bay cao so với mặt nước biển 7 m.
Trang bị trên máy bay: MiG-29K, Su-30M, Su-24M. Tốc độ máy bay 600 – 1.100 km/h. Độ cao phóng: 0,1 – 5 km. Số lượng tên lửa mang 2. Chiều dài tên lửa 5,69 m. Đường kính tối đa 0,38 m. Sải cánh 1,26 – 1,3 m. Khối lượng: 920 kg (930 – 950 kg). Khối lượng đầu đạn: 320 kg.
Trên cơ sở của tên lửa không đối đất Kh-59M, Viện thiết kế chế tạo máy Raduga tiếp tục cho ra đời biến thể không đối hạm Kh-59MK có nhiều tính năng vượt trội, đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ tác chiến trên biển. Kh-59MK đã được trình làng lần đầu tiên tại triển lãm MAKS-2001.
Không giống như người anh Kh-59M, được trang bị với hệ thống dẫn hướng TV, Kh-59MK sử dụng đầu dò radar chủ động ARGS-59. Việc tăng cường máy gia tốc nhiên liệu cho phép tên lửa có thể bắn xa tới 115 đến 285 km. Tuy chỉ đạt tốc độ cận âm, nhưng uy lực công phá của nó thì vô cùng mạnh mẽ với đầu đạn 320 kg và một ưu điểm nữa là chi phí của nó ít hơn nhiều các tên lửa siêu âm.
Theo các chuyên gia của Raduga xác suất bắn trúng một tàu tuần dương, tàu khu trục là 90 đến 96%, tàu, thuyền nhỏ – 70 đến 93 %. Tên lửa chống hạm Kh-59MK đã thông qua các cuộc thử nghiệm trên mặt đất và đã được sản xuất hàng loạt theo đơn đặt hàng của khách hàng nước ngoài.
Kh-59MK được trang bị trên các máy bay chiến đấu trong gia đình Su-27 trong đó có Su-30MK xuất khẩu cho Trung Quốc, Ấn Độ và cả Việt Nam. Do có khối lượng tương đối nhỏ - khoảng 930 kg, nên người ta có thể treo trên Su-30 tới 5 quả tên lửa này. Như vậy, Kh-59MK cùng với Kh-31 sẽ là cặp đôi tên lửa chống hạm hoàn hảo trên Su-30MK2 của Việt Nam.
