Авиационная тактическая ракета Х-25мл предназначена для поражения малоразмерных подвижных и неподвижных наземных (надводных) целей: РЛС и пусковых установок комплексов ЗУР, самолетов на открытых стоянках и в легких укрытиях, легких мостов и переправ, малотоннажных судов, железнодорожных эшелонов и других целей.

Авиационная ракета Х-25мл, как и другие ракеты семейства Х-25м ( Х-25мр — с радиокомандной системой наведения; Х-25мп — с пассивной радиолокационной головкой самонаведения ), создана с использованием двигателя, крыльев, рулей автопилота, энергоблока и боевой части ракеты Х-27пс.

По своим основным летно-тактическим характеристикам ракета Х-25мл сопоставима с американской ракетой «Maverick» АGМ-65Е аналогичного назначения.

На западе ракета получила обозначение AS-10 «Karen».

Ракета Х-25мл выполнена по аэродинамической схеме «утка» с Х-образным расположением крыла и рулей. Двухрежимный двигатель ПРД-276 на смесевом топливе разработан в ОКБ-81 под руководством И.И.Картукова. Фугасная боевая часть Ф-27 размещается в носовой части планера за РГСН и в хвостовом отсеке за двигательной установкой.

Ракета имеет полуактивную лазерную систему самонаведения. В 1970-х годах, когда подтвердилась возможность использования отраженного лазерного излучения для наведения на цели управляемых боеприпасов, была разработана полуактивная ГСН 24Н1 для ракет Х-25мл, Х-29л и С-25л, пополнивших комплект вооружения самолетов Су-17 (различных модификаций), Су-24М, МиГ-23БМ и МиГ-27К.

Наведение ракеты Х-25мл на цель проводится по методу пропорционального сближения. Параметром управления является угловая скорость изменения направления линии визирования цели. Сигнал управления формируется на выходе следящего лазерного координатора цели, имеющего угол поля зрения — 2^o максимальный угол пеленга цели — 30^o Система управления также стабилизирует ракету по тангажу, курсу и крену.

Подсветка атакуемой цели может осуществляться бортовой или наземной станцией целеуказания. Для обеспечения подсветки цели и удержания на ней лазерного луча с необходимой точностью, была создана станция подсвета и дальнометрирования «Клен-ПС», а также две модификации лазерно-телевизионной прицельной системы «Кайра» и «Кайра-К». В конструкциях станции подсвета и ГСН реализованы технические решения, исключающие влияние лазерного излучения от других самолётов в группе. В задачу летчика входит только обнаружение и маркирование поражаемого объекта на ТУ-индикаторе. Точное удержание луча подсвета на цели обеспечивается автоматической следящей системой. Комплекс оптико-электронных приборов из станции подсвета и ГСН обеспечивает наведение ракет с ошибкой 5–7 м на предельных дальностях стрельбы. На конечном участке траектории ракета делает «горку».

Для транспортировки и хранения ракеты используется специальный контейнер.