雷达侦测靠的是发射波束，遇到物体反射，从而知道目标的距离和方位。利用它的特性，也可进行精确制导。雷达波束制导装置由弹外的指挥站和弹上的控制装置两部分组成。指挥站发现目标，即对目标发出雷达波束。当导弹接近雷达波束后，控制装置自行测出其偏离波束中心的角度和距离，控制沿波束飞行，直至击中目标。通常，指挥站发出宽窄不同的两个波束，当导弹进入窄波束后，就用窄波束来制导。雷达制导技术早已用于地空、空空和空地导弹，如美国海军的“鱼叉”反舰导弹，美国空军的“先进中程空空导弹”和“高速反辐射导弹”。雷达制导导引头无论在白天和黑夜，甚至在恶劣气象条件下均能正确制导，但不同的雷达，其制导有着不同的缺陷。
60年代，国外首先研制了微波雷达制导。微波是指波长1厘米至1米的电磁波。微波雷达制导主要有以下几种类型：微波雷达指令制导是由制导雷达分别测出目标和导弹的位置和速度，并根据这些数据计算出控制指令，然后发送出无线电遥控指令纠正导弹的飞行误差，直至命中目标。微波雷达主动寻的制导，是将雷达发射机和接收机装在导弹上，导弹自主捕获、跟踪、定位并摧毁目标。由于导弹体积有限，弹载雷达发射的功率有限，作用距离只有6～15公里，所以往往用惯性制导、导指令制导、驾束制导等为导弹进行中段制导。微波雷达半主动寻的制导减少了弹上设备，可增大飞行距离，但不能自主寻的，而且制导站易受敌方攻击，加之地面杂波干扰影响其制导精度，因此主要用于攻击空中目标的导弹，不用于对地攻击导弹。微波雷达驾束制导因抗干扰和抗毁性能稍差，所以目前使用较少。
70年代末期，美军开始探索合成孔径雷达制导技术。所谓合成孔径雷达是指导弹或飞机飞行运动的合成孔径雷达天线以相对于飞行方向为90度的视角或其它斜视角观察地面目标，在确定的一段时间内收集从地面来的一系列雷达回波，通过适当的相对校正对这些信号进行相干积累，并在分立的窄带多普勒滤波器中分解地面特征，获得对地面目标的很高的方位分辨率。它的特点是：有接近光电制导的高分辨率，从而有很高的制导精度，大约比微波雷达高10倍。同时，它又有很好的全天候作战能力。合成孔径雷达通常工作于微波波段，因而有一般微波雷达所具有的全天候能力，它的作战距离较大，很适合于在敌防空火力范围外对重要地面或海面目标作远距离攻击。
进入80年代，发达国家在积极研制合成孔径雷达制导技术的同时，又开始研制毫米波雷达制导技术。毫米波是指波长为1～10毫米的电磁波，它介于微波与红外波段之间，具有两者的部分特性。毫米波雷达尺寸小、重量轻，特别适于在弹体尺寸小的精确制导武器上使用，甚至可以装在制导炮弹的子弹头上。它不仅能精确测量目标的位置与大小，而且能全天候工作，具有很强的抗杂波干扰能力。毫米波制导的导弹，可以向目标辐射毫米波信号，该信号被目标反射后，又被弹上接收机接收，由此发现目标，实施跟踪；经过处理后的信号，形成控制指令，引导导弹飞向目标，实现“发射后不用管”。
进入90年代，毫米波主动寻的制导、被动寻的制导武器都已试验成功。1991年，美国赫尔克里公司将毫米波制导技术成功地运用于为美国空军研制的新型“小牛”空地导弹上。但是，该项技术的元器件发展不如微波元器件成熟，成本较高，还不能普遍使用。今后，随着毫米波元器件自动化生产问题的解决和目标识别技术的成熟，毫米波寻的制导将会得到广泛运用。