Опыт применения первых отечественных управляемых ракет класса "воздух-земля" не был вполне удовлетворительным. Основным недостатком командного наведения была повышенная загрузка летчика - обнаружив цель, ему приходилось непрерывно удерживать метку прицела на цели и трассере ракеты, продолжая пилотировать самолет, следить за воздушной обстановкой и вести боевое маневрирование (последнее при этом было крайне ограниченным). Помимо невысокой точности, повышение эффективности оружия достигалось лишь ростом нагрузки на летчиков - с их точки зрения, применение управляемых ракет первого поколения усложняло задачу и затягивало время боевого захода, ведь после сброса обычных бомб или пуска НАР он был свободен в маневре и мог выйти из атаки. Повысить боевую эффективность АУР можно было только переходом на принципиально новые способы наведения, которые бы дали возможность увеличить дальность и точность ракет, освободив летчика от необходимости управления ими. Требовалось создание автономных головок самонаведения (ГСН), которые бы могли с высокой степенью самостоятельности вести поиск, распознавание и наведение на цель. В ракетах "воздух-воздух" эти возможности были реализованы намного раньше. Однако, задача детекции малозаметного (а зачастую замаскированного) наземного объекта на фоне местности оказалась гораздо более сложной, чем обнаружение достаточно контрастной воздушной цели. По этой причине попытки использования ракет "воздух-воздух" с инфракрасными и радиолокационными ГСН для борьбы с наземными целями оказались малоэффективными, хотя такая возможность и оговаривалась в инструкциях по их использованию - так, ракета ближнего воздушного боя Р-60 "может также применяться для поражения малоразмерных тепло-контрастных наземных целей".

Достигнутый в стране уровень развития новых технологий, микроэлектроники и оптико-электронной техники позволил к середине 70-х годов сконструировать работоспособные системы самонаведения, пригодные для оснащения AУP. Наиболее эффективными оказались лазерные и телевизионные комплексы целеуказания и самонаведения.

Лазерная ГСН состоит из приемного устройства с фотодетектором, подвижной фокусирующей системы (координатора цели), отслеживающей объект атаки, и блока аппаратуры, который обрабатывает сигналы координатора, определяет направление па цель и формирует команды управления, подающиеся на рулевые приводы. Принципиально лазерная ГСН схода с инфракрасной, но требует подсветки цели направленным лучом оптического квантового генератора (лазера), установленного на самолете-носителе, другом самолете - целеуказателе или авианаводчиком с земли. Поэтому в отличие от пассивного ИК-самонаведения лазерное носит название полуактивного. Подсвеченная цель отражает рассеянный лазерный луч и становится вторичным источником излучения, на который и наводится ГСН.

Убедившись в устойчивом захвате цели, о чем сообщает индикация в кабине, летчик производит пуск. Первым образцом лазерной аппаратуры подсветки целей стал "Прожектор-1" в подвесном контейнере, который предполагалось использовать на уже имевшихся самолетах. Ракета Х-25 (изделие 69) создавалась на базе конструкции Х-23, оснащенной лазерной ГСН типа 24Н1 разработки ЦКБ "Геофизика" (главный конструктор Д.М.Хорол). К созданию системы подключилось ОКБ П.О.Сухого, на чьих самолетах Су-7БМ и Су-17М зимой 1973 года прошли первые испытания. В процессе испытаний провели 36 полетов с 12 пусками, в том числе один залпом двух ракет.

Результаты были неудовлетворительны по точности и испытания продолжили на Су-17М2, имевшем более совершенное прицельное оборудование. Осенью 1974 года на Государственные испытания был представлен авиационно-ракетный комплекс Су-17МКГ (Су-17М с квантовым генератором). Были выполнены 69 полетов, в том числе 30 с пусками Х-25. Затем Х-25 испытывались на МиГ-23БК (МиГ-27К), оснащенном лазерно-телевизионной прицельной системой "Кайра" с подвижным лучом, отрабатывалась и подсветка целей с земли.

Первым на вооружение приняли "Прожектор-1" в комплексе с лазерным дальномером "Фон" (на самолетах Су-17М2), наиболее простую систему в подвесном контейнере, жестко закрепленном на самолете. Лазерный луч мог отклоняться вниз относительно оси носителя, из-за чего подсветка цели и атака могла выполняться как с пикирования, обычно под углом 15-25", так и с горизонтального полета на небольшой высоте. Высота пуска лежала в пределах 500-4000 м, дальность - от 3 до 7 км при скорости носителя 730-1000 км/ч. После пуска, летчику следовало лишь удерживать марку прицела на цели, сохраняя угол пикирования и направление на объект атаки (с дистанции 7 км для надежного наведения требовалось 8-10 секунд выдерживать режим полета). Точность стрельбы Х-25 с "Прожектором" в картинной плоскости давала вероятное круговое отклонение 6,4 м.

Более совершенный лазерный дальномер - целеуказатель "Клен" разработки Уральского оптико-механического завода (в "Суховском" исполнении "Клен-ПС" и "Клен-54" на самолетах Су-17М3, Су-17М4 и Су-25, а также "Миговском" "Клен-ПМ", на МиГ-27М/Д) позволял отклонять луч в пределах +12" по азимуту и +6-30° по углу места. Цели можно было атаковать и с горизонтального полета, но по точности предпочтительным оставался пуск с пикирования под углом 25-30" с расстояния 4-5 км при скорости 800-850 км/ч. Траектория полета Х-25 при этом представляла найти прямую линию с углом подхода ракеты к цели, близким углу пикирования. "Клен" меньше сковывал летчика в маневре после пуска.

В комплексе с лазерно-телевизионной системой "Кайра" на МиГ-27К и Су-24М ракета может применяться с горизонтального полета. К цели она при этом идет по более сложным траекториям, что позволяет самолету при целеуказании не входить в зону действия ПВО. Кроме того, комплекс "Кайра" обеспечивает поиск целей при помощи электронно-оптического видикона (устройство, подобное телекамере), сканирующего местность и выдающего многократно увеличенное изображение интересующих объектов на телеиндикатор в кабине. После захвата ГСН ракеты обнаруженной и облученной цели летчику требуется лишь удерживать ее изображение в перекрестии прицела на экране, автоматически отслеживая ее лазерным лучом, способным даже "заваливаться" назад по углу места. В программно-корректируемом (ПКС) или автоматически корректируемом (АКС) слежении луч удерживается на цели с участием бортовой ЦВМ, а летчик лишь контролирует точность подсветки. При этом он может выполнять противозенитный маневр, оставляя цель в поле зрения лазера, ведущего ее автосопровождение и облучение. Название комплекса было выбрано не случайно: кайра - это единственная птица, у которой глаза в полете могут смотреть в разные стороны и в "хвост" (как и видикон "Кайры" самолетный).

От предшественницы Х-25 унаследовала компоновку и аэродинамическую схему. Однако установка на ракете довольно тяжелой лазерной ГСН типа 24Н1 привело к значительному смещению центровки вперед, и для ее сохранения в хвостовом отсеке вместо приемной "Дельты" появился оригинальный весовой балансир - дополнительная БЧ типа Ф-25-2М весом 24 кг, содержащая 13 кг ВВ. Следующий отсек заняли рулевые приводы и система управления СУР-71. Третий отсек заняла основная фугасная БЧ Ф25-1М массой 112 (80 кг ВВ) с готовыми стальными осколочными элементами, четвертый - пороховой ракетный двигатель ПРД-228 с боковыми соплами, за ним - отсек энергообеспечения. Рост габаритов и веса повлек за собой и другие изменения: увеличена была площадь рулей и оперения, установлены батареи и воздушный баллон большей емкости, обеспечивающий 25 секунд управляемого полета. Вес Х-25 достиг 320 кг. Ракета оказалась удачной, и в ходе производства подвергалась минимальным доработкам: с декабря 1976 года для улучшения балансировки в корпус между 5-м и 6-м отсеками ввели проставку. Подвеска и пуск Х-25 обеспечивается устройством АПУ-68УМ2.