בשנות ה-50 העביר חיל האוויר הישראלי למערכת הביטחון הישראלית דרישה ומאפיינים לייצור עצמי של טיל אוויר-אוויר. זאת כחלק מהמדיניות שנהגה אז ונועדה לקדם את תעשיית הנשק הישראלית ולהפחית את תלות הצבא ביבוא (ישראל הייתה אז עדיין תחת אמברגו אמריקאי, ושנים לאחר מכן התחלף זה באמברגו צרפתי). הרשות לפיתוח אמצעי לחימה (רפא"ל) נרתמה לפיתוח הטיל בשנת 1959, תחת השם "שפריר".
שפריר 1.
הדגם הראשון היה ניסיון לפיתוח עצמאי וחדש לחלוטין, ונועד להיות טיל קטן ממדים לפגיעה ישירה. ניסיון זה כשל כבר בשלבי בחינה ראשוניים. ניסויי ירי שבוצעו היו כישלון מוחלט - במקרים רבים הטיל כלל לא נורה, וכשהוא נורה - לרוב כשל המנוע לאחר שנייה או שתיים. מהנדסי רפא"ל פנו לשינוי התוכנית, ועל פניו יצרו גרסה ישראלית של הטיל AIM-9B סיידווינדר החדש, בעל ביות תת-אדום, בשינויים מסוימים.
בדגם השני של השפריר הוגדל מנוע הטיל, קוטרו הורחב (מ-11 ל-14 ס"מ), גופו הוארך (מ-2 ל-2.5 מטר), הוספו גלגלות לריסון הגלגול (Rollerons) - שהועתקו אחד לאחד מהסיידווינדר, וראש הקרב שולש במשקלו (מ-11 ל-30 ק"ג - מדובר בגודל לא רגיל, שמצביע על כך שמהנדסי רפא"ל לא האמינו שהטיל אכן יוכל לפגוע בצמוד למטרה או בתוכה). בסך הכול הוכפל משקל הטיל (מ-30 ל-65 ק"ג), וטווח הירי שלו שופר משמעותית (מ-3 ל-9 ק"מ בגובה רב).
חרף כך שהמפתחים עצמם לא האמינו במבצעיות של הטיל והציעו שיפורים רבים, הוחלט על ייצור ורכישה של כ-200 טילים על ידי חיל-האוויר בדצמבר 1962, כחימוש אוויר-אוויר עיקרי למטוסי המיראז' 3 ("שחק") שהתקבלו באותה תקופה. השיפורים שהוצעו נדחו מסיבות תקציביות, אך למרות זאת העלו המפתחים על הנייר מספר שיפורים אפשריים נוספים, שמעולם לא יצאו אל הפועל.
ניסויי ירי בחודשים פברואר-מרץ של שנת 1963 שבוצעו בצרפת, היוו אכזבה מרה. פעולתו מול מטרה מתמרנת הייתה למעשה כישלון. במערכת הביטחון הוחלט לתקצב את המשך הפיתוח, תוך כדי קליטת הטילים בחיל האוויר. בגרסאות אלו של הטיל בוצעו שינויים שעסקו בעיקר בשיפור הרש"ק ומרעום הקרבה, כאשר חומר הנפץ הומר במטען רסס יקר, בתקווה שכך יוכל הטיל להשמיד את המטרה גם ממרחק פגיעה גדול יותר.
ביולי 1963 בוצעו ניסויי ירי נוספים בטיל, ואלה גילו שהטיל היה חסר-אונים בעקיבה אחר מטרה מתמרנת ב-2 ג'י, ושעל-מנת לפגוע יש לשגר אותו בזווית של 10 מעלות לכל היותר מקו-הטיסה של המטרה. למעשה מדובר בכישלון לטיל. אחוזי הפגיעה הנמוכים (21% עם מרעום מגע, ו-47% עם מרעום קרבה) היו התגשמות של סיוט למפתחי הטיל, אך למעשה דחפו להצלחה מעל כל שיעור מקובל בפיתוח ההמשך - השפריר 2.
למרות ההחלטה הראשונית על הצטיידות ב-200 טילים, רכש לבסוף חיל האוויר בסך הכול כ-120 טילי שפריר 1, שבעזרתם הופלו שלושה מטוסי מיג-21, כולם לאחר מלחמת ששת הימים. הטילים הוצאו משירות עד 29 בדצמבר 1970, למעט 16 טילים שהושארו לצורכי אימונים.
אנקדוטה הממחישה את מידת אי-האמון שרווחה בחיל האוויר באותה התקופה כנגד השפריר 1, היא שחה"א השתמש בטילי שלל סובייטיים מדגם וימפל K-13 (קוד דיווח נאט"ו: אטול) שהוא בעצם העתק סובייטי של הסיידווינדר האמריקאי ושנלקחו בעת כיבוש חצי האי סיני במלחמת ששת הימים. אלו שימשו במטוסי כוננות יירוט מדגם מיראז' 3 ("שחק"), ששכנו בשדה רפידים - הקו הראשון בשנים שאחרי המלחמה. צחוק הגורל הוא, שאף על פי שבניסויי ירי אלו התגלו כיעילים מן השפריר 1, במספר שיגורים במהלך מלחמת ההתשה לא הופל בעזרתם אף מטוס מצרי.
בנוסף הטיל כונה "בידון" מכיוון שלעיתים לאחר שיגור הטיל הוא לא ניהג אל המטרה אלא נפל אל הקרקע כמו בידון.
שפריר 2.
עקב הכישלון בפיתוח "שפריר 1", הוחלט להתחיל מיידית בפיתוח דור ההמשך - "שפריר 2" - תוך המשך הפיתוח של הדור הראשון, והשימוש בו כבסיס הפיתוח. ההחלטה המשמעותית הראשונה הייתה להשתמש בראש הביות ובמרעום הקרבה האלקטרואופטי של "שפריר 1", אף על פי שכבר בעת תחילת הפיתוח יצאו אל השוק טילים בעלי ראש ביות מקורר וחיישן קרבה אלקטרומגנטי (כגון ה-AIM-9D האמריקאי, שאף שירת בחיל האוויר הישראלי עם הסרת האמברגו האמריקאי). בדיעבד התברר שהחלטה זו הייתה נכונה - תעשיות הנשק הישראליות לא יכלו לפתח באותה תקופה מערכות מתקדמות כל-כך, עם תקציבי פיתוח זניחים ביחס לתקציבים האמריקאיים, וחרף כך, בתנאים מבצעיים הוכיח "שפריר 2" עליונות על מתחריו.
על פניו, תהליך הפיתוח היה חלק. הבעיה העיקרית במהלכו הייתה זהות היצרן והמפתחים. משרד הביטחון הוציא מכרז פנימי על ייצור הטיל, על מנת לייעל ולהוזיל את הייצור והפיתוח. בתחילה יוצר הטיל בתע"ש, אך לאחר שזו דיווחה על קשיים בתהליכי ייצור של חלק מהמכלולים, חזרה רפא"ל לתמונה - תחילה כקבלנית-משנה, ואחר כך כמובילת הפרויקט.
השינויים מ"שפריר 1" התמקדו במכלול ההנחיה וההנעה. ממדי הרש"ק הוקטנו חזרה ל-11 ק"ג חומר נפץ, וקוטר הטיל הורחב מ-14 ל-16 ס"מ. ככל הנראה, גם כאן בוצעו תהליכי הנדסה הפוכה מטיל הסיידווינדר, שהיווה בסיס להעתקה במדינות רבות, בהיותו אחד מהפופולריים שבטילי האוויר-אוויר בעולם. בכל המקרים הועתק מבנה הטיל במדויק, כולל הזנב הייחודי בעל גלגלות הייצוב וכנפוני הניהוג הקדמיים. במדינות בעלות טכנולוגיה מתקדמת הועתקו גם מכלולי ההנחיה והביות, ובמקומות מסוימים - כמו בישראל - נוצרו שיפורים ביחס למקור במכלולים אלו. הרש"ק, המרעום ומכלול ההנעה היו לרוב מפיתוח עצמאי.
"שפריר 2" עדיין היה מוגבל בפעילות, אך מוצלח יותר נגד מטרה מתמרנת מקודמו. בדומה לכלל טילי התקופה, הטיל יכול להינעל אך ורק כאשר מטוס המטרה הפנה את צינור הפליטה שלו לכיוון המטוס הרודף, בתוך קונוס נעילה צר יחסית.
בצורה אירונית, שפריר הוצב לשירות מבצעי ראשון דווקא על מטוס מיג 21, שטייסו העיראקי ערק לישראל ב-16 באוגוסט 1966. היה זה לאחר שגיחות צילום מצריות שבוצעו ככל הנראה במטוסי מיג 21, מגובה רב ובמהירות על קולית הטרידו את חיל האוויר. הפתרון היה להשתמש במטוס זהה, שיכול להגיע לאותו גובה ואותה מהירות, ולהפיל בעזרתו את מטוס הצילום. מהנדסי רפא"ל התקינו בשנת 1967 על המטוס שני טילי שפריר מהגרסה הלא סופית, עם רש"ק ומרעום קרבה מפוקפקים, שהצלחת פעולתם הוערכה בכ-50%. בסופו של דבר לא חדרו עוד טיסות צילום מאז ועד פרוץ מלחמת ששת הימים (והשמדת חיל האוויר המצרי), ולכן מעולם לא הוזנק המטוס.
את הפלתו הראשונה רשם הטיל למחרת כניסתו לשירות מבצעי סדיר, ב-2 ביולי 1969, כשהטייס קובי ריכטר הפיל בעזרתו מיג 21 מצרי, ובתקופה שבין כניסתו לשירות מבצעי ועד לפרוץ מלחמת יום הכיפורים שוגרו 35 טילים שהפילו 17 מטוסים (שיעור הצלחה של 48%), מהם ארבעה שהופלו כבר בשבוע הראשון.
כל שנות תכנון "שפריר 2" היו בצל רכש טילים אמריקאיים (מסוג סיידווינדר AIM-9B/D) שהיו זולים יותר מהשפריר, וגם הוכיחו יכולות בקרב. מפקד חיל האוויר, מוטי הוד, המליץ לעוזר שר הביטחון, צבי צור לרכוש את הטילים האמריקאיים, וסיכול המלצתו ארך זמן רב, ובוצע בין השאר הודות לתמיכה בפיתוח ורכש הטיל הישראלי מצד ראש מחלקת אוויר, בני פלד, גם אם תוך כדי הסתייגות חלקית מהמלצות הגורפות יותר של הדרגים הנמוכים ממנו.
למרות הצלחתו במלחמת ההתשה, במהלך מלחמת יום הכיפורים עדיין פקפקו צוותי האוויר ביכולות השפריר למול הטילים האמריקאיים, בין השאר עקב משקלו הרב ומגבלותיו. חרף כך היווה השפריר את הפתעת המלחמה, עקב הצלחת הטייסים לעבוד איתו בהתאם למגבלותיו.
בסך הכל, נורו במלחמת יום הכיפורים 176 טילי שפריר 2, שהפילו 89 מטוסים (שיעור הצלחה של 50.7%), תוך שהוא עוקף את דגמי הסיידווינדר שהיו אז בשירות חיל-האוויר. ובסך הכול נזקפות לזכותו 106 הפלות של מטוסים ומסוקים במהלך שנות שירותו בחיל האוויר.
עד לשנת 1978 יוצרו וסופקו לחיל האוויר 925 טילים מבצעיים ועוד 85 טילי אימונים, והטיל סיים את פעילותו המבצעית ב-1980. על פיתוח טילי השפריר קיבל מנכ"ל רפא"ל, ד"ר זאב בונן, את פרס ביטחון ישראל לשנת 1970. במבט לאחור ניתן לומר שמגבלות הפיתוח והתקציב, וגם נחשלותו הטכנולוגית, לא הגבילו את הצלחת הטיל לעומת טילים מתקדמים ממנו, והוא היווה בסיס מוצלח להמשך הפיתוח של משפחת הטילים, שזכתה לאחר מכן לשם ההולם - "פיתון".
פיתון 3.
בשנת 1978 נכנס לשירות מבצעי טיל חדש, שנקרא פיתון 3. הטיל היה למעשה דור ההמשך של סדרת השפריר, אך זכה לשם חדש וידידותי לאוזניים מערביות, שהלם אותו יותר משפריר (זאת הסיבה מדוע אין בנמצא פיתון 1 ו-2). בעוד שה"שפריר" הוא על שם השפרירית (damselfly) - חרק מעופף לא מזיק - הפיתון הוא נחש מאיים, גדול ממדים, שחונק את קורבנותיו למוות. בנוסף, המילה פיתון זהה בעברית ובאנגלית. בחיל האוויר הישראלי מכונה הטיל צפריר.
ההבדלים בין השפריר לטיל החדש בולטים ביותר. מדובר בטיל גדול ממדים יחסית לטיל לטווח קצר (אך עדיין לא בגודל של טיל לטווח בינוני, כמו ה-AIM-120 אמראם), אשר הוארך לשם התקנת רקטת הנעה חדשה, שאפשרה לטיל מרחב פעולה של עד 15 ק"מ בגובה רב ומהירות של מאך 3.5, לעומת 5 ק"מ ומאך 2.5 בלבד של קודמו. שינוי נוסף ובולט לעין בוצע בזנבות הטיל - בעוד שבקודמיו מוקם הזנב בקצה הטיל, הארכת מכלול ההנעה יצרה מרווח בולט בין קצה הטיל לזנבות; כמו כן הוגדלה מוטת הזנב, וצורתו שונתה ונמשכה אחורה. כך נוצר טיל בעל מאפיינים ייחודיים, הניתן בקלות לזיהוי חיצוני ביחס לטילים אחרים.