当时的战斗机搭载的机载武器基本是大口径机枪和机炮。起初，德军开始尝试使用空空火箭弹，当时德国空军主力战斗机如FW190和BF-109以及后来的 ME-262都装备了空空火箭弹，以此与盟军飞机展开战斗，但是火箭弹虽然比航炮威力高出不少，可精准度却大大降低，照样无法战胜盟军。
在巨大的压力下，43年，德国Ruhrstahl/Kramer公司担负起了X-4计划，开始了空空导弹的研制工作。在克莱默博士的带领下，计划进展很顺利，44年8月，第一批样弹交付试验，其正式命名为 RK-344空空导弹。最大速度为1152公里/小时；最大极限射程射程：3.5公里，有效射程1.5公里；弹翼宽0.575米，弹长1.907米，弹体最大直径0.222米。
该款导弹的设计就是现代空空导弹的雏形，其基本设计后世依旧被采用。首先，其弹体中部稍靠前有四片大弹翼。尾部有四片小的尾翼，这与后世的空空导弹如出一辙；此外其尖细的头部也与现代空空导弹一样。
RK-344空空导弹的动力装置是BMW公司的109-548液体火箭发动机，导弹战斗部重20公斤，杀伤半径7.5米。这已经可以击毁当时任何一种盟军飞机。
这款空空导弹有三种引爆方式，飞行员引爆，撞击引信引爆，声感近炸引信引爆。其中，声感近炸引信是靠盟军轰炸机的螺旋桨噪声为声源来引爆，设计十分巧妙。
受限于当时的技术条件，RK-344空空导弹的制导是靠有线遥控制导，即由飞行员用一副遥控器通过导弹后面的一根电线来控制导弹飞向目标，类似于今天的反坦克导弹的制导模式。
44年8月11日上午，一架双座型FW190战斗机携带两枚RK-344空空导弹升空，发射后RK-344空空导弹在后座舱武器操纵军官的引导下准确命中靶机。这是人类航空史划时代的一刻！这是人类历史上第一次由战斗机发射空对空制导武器并准确击落目标！它拉开了人类空战开史进入远程制导攻击的序幕！
44年底，当时还处于最终试验阶段的RK-344空空导弹，在德国夜间战斗机的搭载下成功拦截了执行夜间战略轰炸任务的英国“兰开斯特”和“哈利法克斯”重型轰炸机，共击落7架敌机！这是人类历史上第一次空空导弹击落敌机，可以说是开创了空战史的新纪元。
到45年初，凭着结构简单，易于大量生产的特点既便是使用非熟练技术工人也能保持很高的生产效率，，短短个半月的时间位于鲁尔的布莱克韦德工厂便一口气生产出1300枚RK-344空空导弹弹体。只差配套的火箭发动机就可以投入实战了。空军司令戈林似乎已经看到胜利的一刻。但是，就在这时候，德国在斯图加特的火箭发动机工厂遭到盟军大规模轰炸。已经生产完毕等待运走的全部1300具RK-344空空导弹的火箭发动机被悉数摧毁。同时被摧毁的还有整个生产系统。
结果，RK-344空空导弹这种世界第一种空对空导弹除了在试验阶段取得少量战果外，最终未能投入真正意义上的大规模实战。事实上，当时盟军已经逼近德国的老巢。而当时德国空军能搭载该弹的飞机也少得可怜。对手盟军空军当时的参战飞机总数却已经达到2万加以上。因此，即使这1300枚RK-344空空导弹真的能生产并交付，也无法阻挡战争的进程。