Вертолет радиолокационного дозора Ка-31 предназначен для обнаружения на дальних рубежах как воздушных целей типа самолет-вертолет, в том числе и на предельно малых высотах полета, так и надводных кораблей, их сопровождения, и автоматической передачи данных о них на командные пункты управления. Вертолет призван существенно повысить эффективность боевых операций кораблей ВМФ, армейской авиации и бронетанковых подразделений, снабжая их своевременной информацией о действиях кораблей, самолетов и боевых ударных вертолетов противника.

 Отличительной особенностью вертолета является локаторная антенна, располагающаяся в сложенном состоянии под днищем вертолета. После взлета антенна раскрывается и вращается на 360 градусов, обеспечивая круговой обзор.

Вертолет Ка-31 создан на базе корабельного Ка-27 соосной схемы. Под полом транспортной кабины размещен отсек опорно-поворотного устройства антенны размахом 6 м. Чтобы шасси не мешало круговому вращению антенны, передние опоры убираются в обтекатели назад по полету, а главные опоры поднимаются вверх. В походном положении она прижата к днищу фюзеляжа. Поисково-ударное оборудование Ка-27 для борьбы с подводными лодками демонтировано. Вместо него установлен радиотехнический комплекс для радиолокационного обнаружения целей, опознавания их государственной принадлежности и передачи наблюдаемой надводной и воздушной обстановок на корабельные и сухопутные командные пункты. Ка-31 может базироваться на кораблях и на суше.

Основу бортового комплекса составляет мощная РЛС на твердотельных элементах. Бортовой радиотехнический комплекс (РТК) позволяет осуществлять автоматизированный полет вертолета по запрограммированному маршруту в любых погодных и климатических условиях. После включения РТК, выпуска антенны и выбора штурманом режима работы последующие операции выполняются автоматически без вмешательства человека. Дальнейшая роль штурмана состоит только в контроле за работой комплекса и дублирующем наблюдении за целями на экране индикатора.