В качестве оружия самообороны на самолете появились новые ракеты Р-60М с тепловой ГСН, подвешиваемые на спаренных АПУ-60-ПМ. Поскольку оснащенность разных родов войск зенитными средствами достигла такого уровня, что сам прорыв к объекту атаки становился проблематичным, то и специальное вооружение для противодействия системам ПВО стало необходимым условием для успеха атаки с воздуха. Использование активных и пассивных средств РЭБ проблем не решало. Не решали вопрос и "обычные" управляемые ракеты. Уязвимым местом в зенитных комплексах были радиолокаторы обнаружения и наведения, излучением выдававшие месторасположение зенитных средств. Сотрудничество инженеров "Зенита" и "Звезды" позволило создать эффективное оружие, обеспечивавшее надежное поражение радиоизлучающих целей нескольких типов. Ракета Х-27ПС могла перенацеливаться в полете, избирательно наводиться на наиболее опасную цель (ею считалась РЛС подсвета), выполнять повторный захват при кратковременном пропадании сигнала или смене рабочей частоты, отстраиваться от помех и "запоминать" положение станции при ее выключении. Для скрытности атаки и меньшей уязвимости пуск и полет Х-27ПС мог выполняться на малой высоте, на подлете к цели она выполняла "горку" и поражала цель сверху, где удар девяноста килограмм осколочно-фугасной боевой части оказывался наиболее разрушительным.
В отношении управляемых средств поражения использование МиГ-27К давало отличные результаты, позволяя экономить самолето-вылеты и выделять для поражения цели существенно меньший наряд сил: к примеру, если для уничтожения типового укрепленного сооружения требовалась шестерка истребителей-бомбардировщиков с дюжиной ФАБ-500, то применение "Кайр" позволяло выполнить задачу атакой одного самолета с парой ракет Х-29 или КАБ-500. Возможности МиГ-27К были весьма серьезными, даже на фоне более мощного бомбардировщика Су-24.
На вооружение самолет был принят под наименованием МиГ-27К (изделие 23БК).
Не обошлось и без курьёзов.
Так, при очередном пуске из-за сбоя в системе наведения ракета Х-29Л ушла в сторону от мишенного поля и упала рядом с полосой аэродрома, где готовился к испытаниям микояновский аналог воздушно-космического самолета. Последствия падения в сотне метров от самолета могли бы оказаться трагическими, если бы при этом пуске ракета не несла инертной БЧ. Удивительным оказалось то, что Х-29Л преодолела расстояние больше теоретически возможного, из-за чего аэродинамики оценили ее сверхдальний полет, как управляемый "бесовской силой".
На базе МиГ-27К уже был разработан проект фронтового самолета-разведчика МиГ-27Р, ставшего логическим продолжением работ по МиГ-23Р. Он имел аналогичную компоновку разведывательного оборудования, только повышенной мощности и чувствительности, дополненную станцией радиолокационной разведки в подфюзеляжном контейнере.