机载火控雷达的主要测量信息包括目标距离、角度、速度、加速度及航向等。距离的测量方法主要有调频测距法和脉冲延时测距法；角度的测量方法主要有圆锥扫描测量和单脉冲测量；速度的测量方法普遍采用脉冲多普勒处理体制。加速度及航向等信息则是利用以上三种信息综合计算得出。机载火控雷达与机上火控计算机一起为飞行员提供炮弹或导弹等武器发射需要的态势引导并给出发射时机。如果机上带有半主动导弹，雷达还会为导弹制导而照射目标或辐射射频导引信号。

机载火控雷达从最初的空–空搜索、测距和跟踪等简单工作模式开始，发展到了现在空–空、空–地、空–海和导航等四大类几十种子模式，所制导的武器由原来的机炮发展到各种导弹和精确制导炸弹，使战斗机真正具有了远程、全天候、全方位和全高度的攻击能力。机载火控雷达的空–空工作模式主要包括速度搜索（VS）、搜索边测距（RWS）、搜索加跟踪（TAS）或态势感知（SAM）、单目标跟踪（STT）、双目标跟踪（DTT）、多目标跟踪（MTT）、空战格斗（ACM）；空–地工作模式主要包括实波束地图（RBM）、多普勒波束锐化（DBS）、合成孔径成像（SAR）、空地测斜距（AGR）、固定目标跟踪（FTT）、地面动目标指示（GMTI）和地面动目标跟踪（GMTT）等；空–海工作模式主要包括海面目标搜索（SEA）、海面多目标跟踪（SMTT）和海面单目标跟踪（SSTT）；导航功能主要包括信标（BCN）、地形跟随（TF）、地形回避（TA）、气象回避（WA）等。

世界上现役的主流机载火控雷达工作于X和Ku波段，其中对空和对海主要工作于X波段，例如J-7G飞机搭载的SY-80脉冲多普勒截击雷达、F/A-18飞机搭载的AN/APG-65脉冲多普勒火控雷达、F-22飞机搭载的AN/APG-77有源相控阵雷达；对地攻击则部分工作于ku波段，如装备攻击-2的SY-200察打一体雷达、装备A-6E的AN/APQ-148对地多功能雷达等。这些火控雷达通常工作在10吉赫和15吉赫左右，因为在这两个频段，可以在全天候工作能力和探测威力与雷达体积及耗电等方面有很好的折中。

机载火控雷达诞生于第二次世界大战期间，是现代战斗机火控系统的关键组成部分。早期的火控雷达在中低空或下视搜索时会遇到强地杂波的干扰难以检测目标，作战效能受到严重制约。20世纪70年代初，美国休斯公司研制了第一部实用型机载脉冲多普勒火控雷达AN/AWG-9，装备到F-14战斗机上，使得现代战斗机真正具备了远程、全天候、全方位和全高度攻击能力。80年代以来，电子扫描天线的出现，使得机载火控雷达工作带宽加大，可实现天线波束赋形和快速转换，多目标攻击、抗干扰等性能提升。机载火控雷达当前仍面临着隐身目标探测、高机动目标跟踪、慢速运动目标检测、复杂电磁环境和复杂地理环境适应性的挑战。