50年代后期，中国开始建立以面空导弹和高射炮组成的防空体系。导弹主要是“红旗”-1、2，其中“红旗”-1为“萨姆”-2导弹的国内组装型号，“红旗”-2为仿制型号，高射炮口径主要为25至100毫米。在这样的防空体系中，面空导弹主要构成2000米以上高度的垂直杀伤空域，高炮垂直杀伤空域高度为10至6000米，而2000米至6000米之间高度为导弹和高炮的复合杀伤区。这种防空体系主要是为抗击高空高速突防的轰炸机空袭而设计的模式，是以喷气式机群采取二战期间那样的大编队、用常规航弹摧毁目标的作战样式为前提的。然而，到了50年代中后期，空袭和入侵样式的改变使得这种体系出现了漏洞。
图1：“红旗”-2（HQ-2）属于中高空防空导弹，1964年开始研制，1967年7月定型。其性能突出，曾多次击落过美制U-2高空侦察机。“红旗”-2曾出口国个国家，还改装成战术导弹用于出口（外军代号CSS-8，出口型称M-7）
50年代空袭目标的突防方式转向低空和超低空。理论上，这个垂直空域处于高炮杀伤界限以内，但是高炮的火力局限导致作战效率低下。高炮是依靠发射大量弹丸，在目标附近形成近炸和破片杀伤区域来毁伤目标的，因此除射高和射程外，用有效射击斜距描述高炮杀伤范围更为准确。57毫米高炮射击斜距约7000米，因此在“红旗”-2导弹50千米最大射程到高炮7000米杀伤界限之间，存在近40千米的区域不是复合杀伤区，完全要依靠“红旗”-2导弹独立进行拦截作战。在空袭目标突防转向低空和超低空后，可以接近到“红旗”-2导弹阵地7千米左右而不受威胁。前来空袭的飞机有机会先用射程超过7000米的武器摧毁高炮阵地，然后从撕开的缺口直接攻击核心的地空导弹阵地。当时，对付低空突防空袭主要在“红旗”-2导弹正面部署各种高炮，形成交叠的火力杀伤区，同时部分高炮前移部署，延伸杀伤区。这种部署方式受限很大，因为靠前部署需要考虑后方火力杀伤区造成的地面杀伤，高炮弹丸爆炸摧毁低空目标的同时，会对地面造成杀伤。尤其高炮采取层层阻拦射击或者追踪射击，对地面杀伤程度非常严重，甚至可能超过空袭造成的伤亡。因此，防空体系中需要一种射程在10至20千米左右的武器，弥补中低空火力杀伤区。
中国的防空体系不仅是遂行要地防空，还担负野战防空使命。作战部队的野战防空当时都是在沿途部署防空部队，主要装备为高射炮。这些体系在当时以防御为主的作战样式中可保障部队在两个要地防空区域之间获得防空掩护，但同样面临低空飞行目标袭击的问题。抗击低空袭击最大的困难在于飞机都是借助地形地物飞行，接近后突然拉起或直接投弹，高炮难以及时做出反应。对空射击作战表明，只有采用射击指挥仪组织射击，才能有效杀伤低空或超低空突防的目标。一些战斗机在低空进攻时，往往采取反指挥仪机动，破坏指挥仪测量条件和精度，造成指挥仪在高炮射击时误差增大，高炮命中率急剧降低。而且低空突防射击时机非常短暂，稍纵即逝，高炮却要靠多轮射击才能提高命中率，飞机往往能取得成功，造成地面损失惨重。对此最为有效的办法就是采用打击低空目标的导弹武器。
60年代初期，中国开始发展半主动雷达制导的中程空空导弹。这种导弹的设计宗旨就是利用雷达制导，使战斗机具备全向攻击能力。当时红外空空导弹只能跟踪飞机尾部喷管信号，因此必须从目标后方进入攻击。由于当时雷达装置体积较大，因此通常只在空空导弹上安装被动接收和测向装置，由机载雷达提供照射烧穿波束，弹上无线电寻标器只要确定反射信号的空间方位，就可控制导弹对准信号飞行。与此同时，中国也在发展半主动雷达制导导弹的面空型号，称其为“红旗”-41型导弹，准备用于海军护卫舰和地面机动发射平台。后来有人提出要体现该型导弹采用了60年代的技术，因而改称为“红旗”-61。
在半主动雷达制导面空导弹的研制中，中国存在很多技术空白。其中半主动雷达信号处理当时就是很前沿的研究。由于没有滤除杂波的相关技术，“红旗”-61导弹初期型号并没有下视和低空拦截能力，当时飞行器载雷达滤除地面杂波是各发达国家严格保密和控制的技术。后来，中国从南海美国海军坠毁的F-4B战斗机上捞获了AIM-7C导弹，获得了半主动无线电寻标器装置，但只能从元件和电路结构上获得原理性的技术，整机设计还需要自行研究和探索。
图2：
1972年中美关系改善后，中国和欧洲的关系也有了改善，很多领域进行了合作。当时美国出于冷战全球战略的需要，对欧洲与中国的军事技术合作视而不见。1981年，中国与意大利签署了第一个科技合作协议，这个协议的很多相关技术可以填补中国在一些领域的空白。1984年中意签署空间技术合作协议后，中国获得很多与军事关联的技术。在诸多军事技术领域，中国非常注重半主动雷达制导技术的合作，因为中国为此已经摸索了近20年依旧没有掌握成熟技术。当时意大利阿莱尼亚公司正在研制和生产“腹蛇”半主动雷达制导空空导弹（美国1962年设计的AIM-7E空空导弹的欧洲版本），其成熟的半主动雷达制导技术正是中国所急需的。此外，阿莱尼亚公司还在“腹蛇”导弹的基础上发展半机动的面对空导弹系统，这两种系统的技术完全能够弥补改进研制中的“红旗”-61系统的欠缺。
“红旗”-61型导弹尽管是采用60年代技术和理念设计的导弹武器，但由于缺乏国际交流，既没有失败的教训作为前车之鉴，也没有成功的经验可以参考，这种独自摸索是非常有限的。整个系统在设计上不能应对复杂的作战环境，而且已经具有的功能也很不稳定。早期的“红旗”-61仅仅是完成了半主动雷达制导功能的系统，抗干扰能力和对目标成批处理能力，以及各种综合性能几乎缺失。与意大利的军事技术合作最大的收获是开拓了思路，使中国了解了处理雷达信号的可靠方法及处理技术，第一次了解了多目标作战和先进系统的设计思想。
80年代初期，通过“红旗”-61型导弹的研制，中国已经逐渐完善了半主动雷达制导的协同体制，但仍缺乏复杂信号环境的处理技术，因此半主动雷达制导在复杂环境下容易丢失目标，导弹无线电寻标器在干扰情况下不能正确分辨目标，容易被干扰和欺骗。当时“腹蛇”导弹抗干扰和杂波背景处理方面已经较为成功，中国导弹研制几乎可以完全借用。与当时中国设计理念不同的是，西方非常注重系统的功能和维护性，地面制导雷达和目标指示雷达采用方舱和机架结构，抗干扰措施灵活多变。中国的“红旗”-61面空导弹系统没有重视操作和维护的简捷设计，采用导轨发射和弹体吊装，而欧洲导弹采用一次性的密封包装发射箱，导弹采用折叠弹翼。中国折叠弹翼装置直到80年代末还没有实际采用。
图3：“红旗”-61是解放军装备的中低空防空武器，但其维护性明显不及“猎鹰”-60
