Головною метою модернізації є створення «симулятора» бойових літаків типу МіГ-29 і Су-27, що відрізняє її від інших варіантів модернізації літаків аналогічного класу, для чого на літак встановлений бортовий тренажерний комплекс (БТК-39) і поліпшені льотно-технічні характеристики літака .
Навчально-тренувальний літак Л-39М є продуктом модернізації серійного навчально-тренувального літака Л-39С.
Поліпшення льотних характеристик літака досягнуто за рахунок модернізації двигуна АІ-25ТЛ в профіль АІ-25ТЛШ. Це: збільшення тяги до 1850кг, зменшення часу прийомистості в 2 рази на малих і середніх висотах, вдосконалення системи управління силової установки (установка блоку регулювання температури вихідних газів БРТ).
Модернізація літака Л-39С в варіант Л-39М передбачає:
- установку реєстратора польотних даних БУР-4-1-07 замість САРПП-12ГМ;
- продовження призначеного терміну служби літака до 35 років;
- установку системи вимірювання та індикації кутів атаки.
На літаку Л-39М доведено інформаційно-управляє поле кабіни екіпажу під кабіни існуючих бойових літаків типу МіГ-29, Су-27 з установкою на ньому відповідного комплекту бортової авіоніки для імітації виконання бойових завдань винищувачем, тим самим полегшити процес адаптації (переходу) льотчика з навчально-тренувального на бойовий літак.
Модернізований за таким варіантом літак Л-39М дозволить не тільки поліпшити якість льотної підготовки, а й надасть можливість використовувати його для бойової підготовки в стройових частинах, на озброєнні яких знаходиться винищувачі Міг-29 і Су-27 відповідно.
В цілому, застосування літака-симулятора в бойових підрозділах для підтримки льотно-бойових навичок пілотів, дозволяє скоротити витрати на ці цілі для льотчиків літаків МіГ-29 – в 4 рази, для льотчиків літаків Су-27 – в 5 разів.