Развитие истребителя МиГ-29 шло в направлении расширения областей его боевого применения, придания самолету способности поражать высокоточным оружием не только воздушные, но и наземные цели. Это соответствовало общей тенденции мирового военного авиастроения: снижение в 90-х годах оборонных расходов в большинстве развитых стран и вызванное этим сокращение самолетного парка обусловили повышение интереса к универсальным боевым машинам, способным решать широкий круг боевых задач.
Хотя ВВС объявили о прекращении закупок истребителей типа МиГ-29, в рамках инициативных работ по модернизации этого самолета, ставшего самым массовым истребителем российских Военно-Воздушных Сил, в середине 90-х началась разработка многоцелевого МиГ-29СМ, являющегося дальнейшим развитием истребителя МиГ-29С. В состав вооружения модернизированной машины были включены управляемые ракеты Х-20Т и корректируемые бомбы КАБ-500кр с телевизионными головками самонаведения. Для отображения видовой информации от ГСН бомб и ракет в систему управления вооружением был включен телевизионный канал с автономным вычислителем.
К отработке применения управляемого оружия с телевизионным самонаведением с борта самолета МиГ-29 в 1995 году было модернизировано два истребителя МиГ-29 (на одном из них видеоизображение от ГСН сбрасываемых средств поражения выводилось на стандартный ИПВ, на другом — на монохромный многофункциональный индикатор на ЭЛТ, заимствованный у самолета МиГ-29М). Испытания по программе МиГ-29М были успешно завершены в 1996 году. По оценкам, самолет МиГ-29СМ, оснащенный двумя Х-29Т или четырьмя КАБ-5ООкр, при решении ударных задач имел боевую эффективность, равную эффективности многоцелевого истребителя F-16С, и превосходил по критерию «эффективность—стоимость» самолеты F/А-18С на 15% и «Мираж»2000-5 на 50%. В дальнейшем были проведены работы по оснащению МиГ-29СМ противорадиолокационными ракетами Х-31П.
На основании результатов испытаний было рекомендовано начать работы по доработке в вариант МиГ-29СМ истребителей МиГ-29. Однако отсутствие у ВВС необходимых средств не позволило начать доработки. Однако совершенствование истребителя МиГ-29 продолжалось. В начале 1997 года по инициативе ОКБ и АО «Русская авионика» начались работы по созданию модификации «9-17», получившей в дальнейшем обозначение МиГ-29СМТ. Главным конструктором самолета был назначен В.В. Новиков.
«Идеология» нового истребителя заключалась в придании МиГ-29 принципиально новых боевых качеств и значительном увеличении его боевого радиуса действия при минимальных затратах, доступных российским ВВС при нынешнем уровне финансирования.
Новое информационно-управляющее поле кабины предполагалось выполнить на основе крупноформатных цветных жидкокристаллических индикаторов и многофункциональных пультов управления. Основу БРЭО должна была составить трехкратно резервированная цифровая вычислительная система верхнего уровня, выполненная по принципу открытой архитектуры на основе мультиплексных каналов информационного обмена. Самолет предполагалось оснастить модернизированной БРЛС НО19МП, имеющей режим картографирования местности. В состав навигационного комплекса планировалось включить приемник спутниковой навигации, способный приммать сигналы как от системы ГЛОНАСС (Россия), так и NAVSTAR (США).
Для увеличения внутреннего запаса топлива на 40—50% в соответствии с первоначальным проектом предполагалось оснащение истребителя накладным топливными баком за кабиной летчика, а также новым топливным баком, сформированом в наплывных частях крыла вместо верхних входов (вмето них в каналах воздухозаборников планировалось размесить опускаемые решетки, как на самолетах МиГ-29М и МиГ-29К). Однако в дальнейшем, чтобы избежать дорогостоящего переоборудования планера, от бака в наплывной части крыла было решено отказаться, разместив дополнительное топливо в увеличенном гаргроте, а также в модернизированной хвосровой части фюзеляжа (впрочем, в дальнейшем, в случае необходимости, к баку в наплывной части крыла можно было вернуться).
В августе 1997 г для отработки конструкции МиГ-29СМТ началось переоборудование истребителя МиГ-29 «9-12» вынуска 1982 года. В дальнейшем к первому прототипу присоединились еще две машины, переоборудованные из истребителей МиГ-29С. На одном из них было установлено новое приборное оборудование кабины с многофункциональными дисплеями на жидких кристаллах. 29 ноября 1997 г. этот самолет выполнил первый полет (летчик-испытатель — М.Р. Алыков). В начале 1998 года истребитель был вновь модернизирован, получив обводы фюзеляжа, соответствующие конфигурации МиГ-29СМТ (его первый полет после доработки состоялся 22 апреля 1998 г., машину пилотировал летчик-испытатель В.М.Горбунов). В дальнейшем истребитель оборудовали съемным модулем системы дозаправки в воздухе.
На втором опытном МиГ-29С в сентябре 1997 г началась отработка модернизированной БРЛС НО19МП. Третий опытный самолет был оснащен новой топливной системой с накладными топливными баками.
В 1998 году ВВС заказали три самолета МиГ-29СМТ (первый модернизированный самолет передан Липецкому центру боевого применения и переучивания летного состава ВВС в январе 1999 г.). Заказ на 1999 год составил 20 самолетов. Всего планируется доработать в вариант «9-17» 180—200 истребителей МиГ-29 «9-13». Самолет МиГ-29СМТ имеет хорошие экспортные перспективы. В частности, рассматривается возможность доработки в этот вариант истребителей МиГ-29 ВВС Индии.
Реализация существующих планов доработки истребителя МиГ-29 и мероприятия по продлению назначенного ресурса с 2500 до 4000 часов позволят сохранить самолет на вооружении до 2010- 2015 гг.
В ОКБ исследуются возможности дальнейшего совершенствования самолета МиГ-29СМТ. За счет формирования в наплывной части крыла новых топливных баков суммарное количество топлива (без учета ПТБ) может быть увеличено до 5600 кг, что позволит достичь практической дальности 2500 км (при подвеске трех ПТБ до 3700 км). Радикальное повышение маневренности может быть достигнуто за счет внедрения цифровой трехкратно резервированной системы дистанционного управления, а также модернизированного варианта двигателя РД-33 с системой управления вектором тяги (УВТ). Такой вариант двигателя с отклонением вектора тяги как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости уже отрабатывается НПП «Завод им. В.Я. Климова». В дальнейшем возможно оснащение истребителя новым ТРДДФ РД-43 (2 х 10000 кгс), также снабженным системой УВТ. 
В дальнейшем самолет должен получить бесплатформенную инерциальную навигационную систему на лазерных гироскопах со спутниковой коррекцией, а также перспективный комплекс РЭБ. 
В ходе дальнейшей модернизации истребитель должен получить новую отъемную часть крыла, заимствованную у истребителя МиГ-29М и имеющую четыре, а не три точки внешней подвески. Это позволит довести максимальную боевую нагрузку до 5500 кг.
Основой комплекса бортового радиоэлектронного оборудования является трехкратно резервированная бортовая цифровая вычислительная система верхнего уровня, построенная по принципу открытой архитектуры на основе мультиплексньк каналов информационного обмена, соответствующих международному стандарту МIL-STD-1553В. Это позволяет комплектовать самолет тем или иным оборудованием в соответствии с желанием и финансовыми возможностями конкретного заказчика. В то же время архитектура кабинного приборного оборудования едина для всех вариантов самолета.
Модернизированная импульсно-доплеровская БРЛС сантиметрового диапазона Н019МП получила способность «работать» по наземным целям в режиме синтезирования апертуры (при этом достигнуто разрешение порядка 15 м). Возможно сопровождение малоразмерных целей, движущихся со скоростью до 15 км/ч. Дальность обнаружения воздушной цели с ЭПР 5 м2 составляет 90 км. В режиме ведения воздушного боя станция способна одновременно сопровождать до 10 целей и производить пуск ракет по двум из них. Вычислители серии Ц100 заменены на МВК и «Багет» (последний выполняет роль сигнального процессора). В перспективе на модернизированном МиГ-29СМТ может быть установлена новая БРЛС «Жемчуг» (также разработки НИИП), снабженная фазированной антенной решеткой и имеющая значительно более высокие боевые возможности. Навигационный комплекс дополнен приемником спутниковой навигации. В кабине самолета МиГ 29СМТ на приборной доске установлено два многофункциональных цветных индикатора (МФИ) на жидких кристаллах с кнопочным обрамлением, имеющие формат 6х8 дюймов (152 х 203 мм). На боковых панелях размещено два цветных многофункциональных пульта управления (МФПУ), также выполненные на ЖК.
МФИ предназначены для вывода прицельно-пилотажной и навигационной информации, а также информации о работе бортовых систем. При этом допускается наложение одной информационной «маски» на другую (например, на цветную цифровую карту местности может быть наложена информация о радиолакационных полях, зонах действия средств ПВО противника и т.п.).
Левый МФПУ используется для решения задач боевого применения, а правый, снабженный буквенно-цифровой клавиатурой - служит для управления средствами связи МФПУ, могут частично дублировать МФИ. Количество традиционных электромеханических приборов на приборной доске сокращено до восьми (командно-пилотажный и навигационно-плановый приборы, указатели приборной и вертикальной скорости, барометрический высотомер, тахометр, вольтметр и панель ИСТР). В дальнейшем предполагается установить в центре приборной доски МиГ-29СМТ и третий МФИ. Однако, по мнению специалистов из «Русской авионики», сегодня это преждевременно: сохранение блока аналоговых приборов в центре приборной доски обеспечивает определенное резервирование и позволяет осуществить плавную адаптацию летчиков к экранной индикации. Большинство операций по самолетовождению, прицеливанию и пуску ракет летчик может выполнять, не снимая рук с ручки управления самолетом и РУД (концепция HOTAS). В перспективе предполагается использование более совершенной бортовой аппаратуры наведения и информационного обмена, обеспечивающей целераспределение при групповых действиях, исключающей излишнее дублирование при решении боевой задачи несколькими истребителями и облегчающей взаимодействие с другими самолетами (в том числе типа Су-27 и МиГ-31), а также наземными средствами ПВО. Самолет получит возможность транслировать в реальном масштабе времени радиолокационную (от БРЛС), телевизионную и тепловизионную (от ГСН сбрасываемых авиационных средств поражения, находящихся на борту самолета) информацию на наземный КП, используя для этого самолеты-ретрансляторы или ИСЗ. При этом командир, находящийся на земле, получает возможность принимать решение на поражение обнаруженных целей в реальном масштабе времени, что превратит МиГ-29СМТ в один из элементов разведывательно-ударного комплекса.
МиГ 29СМТ предполагается оснастить также подвесным контейнером с тепловизионным, телевизионным и лазерным оборудованием, что обеспечит возможность применения управляемых боеприпасов с лазерной полуактивной системой наведения, а также расширит возможности по обнаружению наземных целей.
Возможна установка на МиГ-29 перспективного комплекса РЭБ, включающего станцию радиотехнической разведки, станцию активных помех с возможностью перепрограммирования библиотеки угроз и изменения программы создания помех в процессе предполетной подготовки, а также устройства выброса ложных целей.
Планер самолета «9-17» создан на базе планера истребителя «9-13С». Основным конструкционным отличием МиГ-29СМТ является установка двух накладных фюзеляжных топливных баков. Между шпангоутами №ЗБ и №8 расположен бак на 1400 л, а в хвостовой части, между шпангоутами №8 и № 10 - бак на 480 л. Конструкция малого бака позволит устанавливать его на модернизируемые самолеты непосредственно в авиачастях, а большой бак может монтироваться на авиаремонтных предприятиях ВВС.
Дальнейшее увеличение запаса топлива на борту истребителя может быть обеспечено за счет отказа от верхнего входа воздухозаборника и установки на его месте дополнительных баков. При этом для защиты двигателей от попадания посторонних предметов в канале воздухозаборника предполагается разместить убирающиеся решетки (как на МиГ-29М и МиГ-29К).
Разработана технология нанесения в аэродромных условиях на поверхность планера МиГ-29 противорадиолокационных покрытий, значительно снижающих заметность самолета (минимальная ЭПР в курсовой плоскости - менее 1 м2).
Самолет МиГ-29СМТ находится в серийном производстве. Также возможна модернизация ранее выпущенных самолетов МиГ-29 в модификацию МиГ-29СМТ. В дальнейшем самолет предполагается оснастить перспективными УР класса «воздух-воздух», в том числе ракетами «обратного старта», высокоточными ракетами класса «воздух-поверхность» с большой дальностью пуска (вне зоны ПВО противника), а также перспективными УР класса «воздух-корабль» с дальностью до 200 км.