Ettersom Su-9 ble utviklet for Sovjets luftforsvar fikk den ingen maskingevær. Hovedvåpenet var missiler. Missilet Kaliningrad K-5 var en primitiv strålestyrt robot som viste seg ha dårlig treffsikkerhet. Man utviklet derfor den forbedrede varianten K-55 som var samme robot, men levert med infrarød eller semiaktiv radarsøker fra roboten Vympel K-13.