Решение о разработке легкого корабельного (палубного) истребителя на базе фронтового истребителя МиГ-29 для оснащения "большого крейсера с авиационным вооружением" - прообраза ТАВКР "Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов" - было принято летом 1981 г. Через год по указанию министра обороны Д.Ф.Устинова начались экспериментальные работы по бескатапультному взлету истребителей четвертого поколения. Для этих целей в Крыму был создан комплекс "Нитка" (первое, официальное название - НИУТК), включающий трамплин, разгонное устройство (своеобразный прообраз корабельной катапульты), тросовый и цепной аэрофинишеры. Первоначально "Нитку" освоил специально переоборудованный самолет МиГ-27, оснащенный тормозным гаком, а 21 августа 1982 г. с наземного трамплина впервые взлетел истребитель четвертого поколения -МиГ-29. В 1993 г., практически одновременно с закладкой тяжелого авианесущего крейсера проекта 1143.5 (будущего "Тбилиси", впоследствии - "Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов") начались и работы над корабельным вариантом истребителя МиГ-29. Техническим заданием ВМФ и ВВС предусматривалась разработка самолета, предназначенного для обеспечения ПВО авианосной группы в любых погодных условиях, вне зависимости от времени суток, в диапазоне высот 30... 27 000 м, а также подавления авиационных средств противника - самолетов и вертолетов ПЛО, транспортно-десантных вертолетов и самолетов радиолокационного дозора, поражения корабельных групп, прикрытия высадки десанта, сопровождения авиации берегового базирования (в первую очередь - самолетов ракетоносной авиации), постановки морских мин и ведения воздушной разведки.

Таким образом, с самого начала корабельный вариант МиГ-29 задумывался как полноценный многоцелевой истребитель, имеющий широкий диапазон боевого применения. В 1984 г. началось рабочее проектирование самолета, получившего обозначение МиГ-29К (заводской индекс "9-31"). Работа по созданию МиГ-29К велась под руководством генерального конструктора Р.А. Белякова и главного конструктора М.Р.Вальденберга. Она осуществлялась параллельно с созданием многоцелевого истребителя ВВС МиГ-29М, что позволило реализовать в их конструкции ряд единых технических решений. Так, в планере самолета "9-31", как и "9-15" (МиГ-29М) была значительно расширена доля использования композиционных материалов, в конструкции кабины, первого и второго топливных баков был применен алюминиево-литиевый сплав 01420. В то же время палубная машина имела ряд существенных отличий от своих "сухопутных" собратьев: крыло МиГ-29К было выполнено складным, значительно усилен центральный бак, а также расположенный за ним силовой отсек фюзеляжа, к которому крепился тормозной гак и основные опоры шасси. На месте верхних воздухозаборников, как и на МиГ-29М, разместили топливо в увеличенном первом топливном баке, а для защиты двигателей от попадания посторонних предметов в воздухо-водных каналах было решено установить специальные поворотные решетки.

Для обеспечения возможности посадки на палубу с большими вертикальными скоростями длина стоек шасси была увеличена для установки амортизатора, обеспечивающего "мягкую" посадку. Чтобы шасси уложилось при уборке в то же место, что и на МиГ-29, оно "подтягивается", сокращаясь в длине. Элементы шасси усилены. Из состава оборудования исключили тормозной парашют (на его месте разместился механизм крепления и демпфирования гака, а также аварийный самописец). Требование улучшения взлетно-посадочных характеристик обусловило увеличение площади крыла до 42 м2 и применение усовершенствованной крыльевой механизации. Модификация двигателя с введением режима "чрезвычайный форсаж" обеспечила возможность взлета самолета массой 22 400 кг с пробегом 195 м, а с массой 17 700 кг -110 м. Первый полет опытного МиГ-29К состоялся 23 июля 1988 г. Истребитель пилотировал летчик-испытатель Т.О.Аубакиров. А 1 ноября следующего года Аубакиров выполнил на МиГ-29К первую посадку на палубу ТАВКР "Тбилиси". До 1991 г. на МАПО им. Дементьева было построено два самолета "9-31". После фактической остановки российской программы строительства новых авианесущих кораблей МиГ-29К, казалось бы, окончательно утратил всякие шансы превратится из опытной машины в серийный самолет. Однако анализ мировых тенденций военного кораблестроения позволил сделать вывод о том, что в XXI в. флоты ряда стран пополнятся новыми относительно небольшими (водоизмещением 23 000... 50 000 т.) авианосцами, для которых потребуются истребители класса МиГ-29К или Рафаль М.