Крылатая ракета Х-101 отличается пониженной радиолокационной заметностью. Модификация с ядерной боеголовкой — Х-102, стратегическое оружие класса «воздух-поверхность» с находящемся внутри двигателем. Фактически является лучшей в мире ракетой, её дальность действия более пяти километров с точностью около 5-10 метров. Дозвуковая, как и все существующие ракеты такого класса.
Разработка Х-101 (и её клона 102 с ядерной боеголовкой) производилась с 1995 по 2013 МКБ «Радуга». Принципиальным моментом разработки является повышенная точность наведения. Отличие от прототипов заключается в использовании ГЛОНАСС и оптико-электронный способ коррекции на последнем участке траектории.
Другим важным моментом является резкое снижение видимость ракеты. Она трудноразличима как в радиодиапазоне, так и в инфракрасном. Применение технологии стелс обеспечило эффективную площадь рассеяния Х-101 до 0,01 кв.м. Материалы корпуса поглощают радиоволны, ракета сплющена по вертикали для лучшей обтекаемости лучей радиолокатора.
Конструктивные особенности Х-101, в отличие от дизайна предшествующего оружия, позволяют загружать в стратегические бомбардировщики больше ракет. В Ту-160 их помещается 12 штук. ТТХ засекречено, возможности новейшей ракеты пока что полностью не раскрываются, поэтому информация в открытых источниках является приблизительной. Некоторые обозреватели не исключают наличие модификаций с разделяющимися на 2 части боеголовками.
Первые испытания были проведены в 2007 году. А уже через 6 лет ракета была поставлена на вооружение в Дальней авиации. В боевых условиях применялась в Сирии. «Радуга» продолжает улучшение параметров оружия. Например, можно ожидать увеличение дальности действия. Оптимисты считают 10 тыс. км достижимой характеристикой, эту цифру можно встретить в СМИ. В случае достижения такой цифры ПРО вероятного противника окажется вообще бессмысленной, поскольку даже с существующими пятью км, бомбардировщики могут запускать боекомплект задолго до приближения к зоне действия ПВО.