Las versiones mejoradas del AIM-7 se desarrollaron en la década de 1970 en un intento por abordar las limitaciones del arma. El AIM-7F, que entró en servicio en 1976, tenía un motor de cohete de doble etapa para un rango más largo, electrónica de estado sólido para una confiabilidad mucho mayor y una ojiva más grande. Incluso esta versión tenía espacio para mejoras, lo que llevó a British Aerospace y la firma italiana Alenia a desarrollar versiones avanzadas de Sparrow con mejor rendimiento y electrónica mejorada como BAe Skyflash y Selenia Aspide, respectivamente.La versión más común del Sparrow hoy, el AIM-7M, entró en servicio en 1982 y contó con un nuevo buscador monopulso inverso (que coincide con las capacidades de Skyflash), fusible de proximidad de radar activo, controles digitales, resistencia mejorada de ECM y mejor altitud baja actuación. Se usó para una buena ventaja en la Guerra del Golfo de 1991, donde obtuvo muchos derribos aire-aire de la USAF. De los 44 misiles disparados, 30 (68.2%) alcanzaron sus objetivos previstos, lo que resultó en 24/26 (54.5%/59.1%) derribos. Se obtuvieron 19 derribos más allá del alcance visual.