Suite à un programme initié en 1997, l'ASMP a été remplacé en 2010 par une version améliorée, appelée ASMP-A, dotée d'une nouvelle tête nucléaire dite TNA (Tête nucléaire aéroportée) qui aurait une puissance de 300 Kt, soit quinze fois la bombe d'Hiroshima. D'un poids de 850 kilos, pour une longueur un peu supérieure à 5 mètres, ses caractéristiques exactes sont classifiées mais, selon certaines sources, son statoréacteur lui permettrait une portée de l'ordre de 500 kilomètres à la vitesse de Mach 3, avec une précision de frappe inférieure à 10 mètres. L'ASMP-A peut être emporté sur les avions Rafale au standard F3, leur permettant ainsi d'exercer des frappes nucléaires, et sur les Mirage 2000N au standard K3.
La commande porterait sur 79 missiles ASMP-A et 47 ogives TNA. La livraison devrait s'étendre de 2007 jusqu'en 2011.
Un escadron de Mirage 2000N a fait l'objet des adaptations au standard K3 - l'EC 3/4 "Limousin" à Istres - pour emporter l'ASMP-A dès 2009. Un premier escadron de Rafale F3 équipés de l'ASMP-A devrait être opérationnel fin 2010 - a priori le "Gascogne" sur la BA de Saint-Dizier, un autre n'étant prévu qu'au retrait des 2000N soit vers 2018. La décision a été prise de limiter à 2 le nombre d'escadrons en charge de la dissuasion - soit 40 avions.
Côté Marine, c'est en 2010 que devrait être constituée sur le porte-avions Charles de Gaulle, une première flottille de Rafale M au standard F3, équipés de l'ASMP-A.
L'ASMP-A a effectué son premier tir en vol le 16 janvier 2006 sous avion banc d'essai Mirage 2000 N, puis a été déclaré opérationnel le 1er octobre 2009 à la base aérienne 125 Istres-Le Tubé.
Le Mouvement de la Paix considère que l'ASMP-A participe à la modernisation des armes nucléaires et dénonce la politique française de modernisation des armes nucléaires qui est, selon lui, en contradiction avec le Traité de Non-Prolifération nucléaire.
L'ASMP est un missile nucléaire de "dernier avertissement" avant les frappes par sous-marins, 60 ogives nucléaires ont été construites. Ils sont actuellement emportés par les 60 Mirage 2000 N de l'Armée de l'air et les 24 Super-Étendard de la Marine nationale.