В головной части ракет были размещены единые для ракет блоки бортовой аппаратуры:
аппаратура самонаведения;
неконтактное взрывательное устройство (НВУ);
инерциальная система управления;
бортовое вычислительное устройство.
ЗУР были снабжены боевой частью направленного действия.
На хвостовом отсеке маршевой ступени размещались четыре аэродинамических руля и четыре стабилизатора.
Пуск ЗУР производился при вертикальном положении ТПК с помощью находящегося в нем порохового аккумулятора давления. После выхода ракеты из транспортно-пускового контейнера при вертикальном старте начинался процесс склонения ракеты на заданный угол (задействованием нескольких из восьми импульсных двигателей), который завершался к моменту окончания работы стартовой ступени. При пусках в дальнюю зону по аэродинамическим целям запуск двигателя маршевой ступени производился с задержкой до 20 секунд по отношению к моменту окончания работы двигателя стартовой ступени.
Управление ракетой на маршевом и пассивном участках полета осуществлялось посредством отклонения четырех аэродинамических рулей. ЗУР наводилась на цель либо системой инерциального управления по методу пропорциональной навигации с переходом на самонаведение примерно за 10 секунд до подлета к цели, либо системой команд- но-инерциального управления с самонаведением в течение последних 3 секунд полета. Последний способ наведения использовался при стрельбе по целям в условиях мощных ретранслированных (ответных) помех внешнего прикрытия. Полет ЗУР при инерциальном управлении осуществлялся по энергетически оптимальным траекториям, что обеспечивало предельно большую досягаемость ракет.
Полетное задание вводилось в бортовое вычислительное устройство ЗУР со специальной ЭВМ ПУ и корректировалось в полете радиокомандами, принимаемыми аппаратурой самонаведения от передатчика ПУ.
Оптимальная выборка команд перехода на самонаведение, осуществлявшаяся по информации от аппаратуры самонаведения и инерциальной системы управления ракеты 9М82, делала возможным поражение этой ЗУР таких малоразмерных целей, как головные части БР "Першинг" и авиационной БР SRAM
При стрельбе по пеленгуемому многоканальной станцией наведения ракет постановщику активных помех в полетное задание вводился соответствующий признак, по которому производились настройки, обеспечивавшие поражение ракетой 9М82 цели на дальностях до 100 км.
За 0,5-2 секунды до точки встречи на борту ЗУР вырабатывалась команда, по которой начинался доворот ракеты по крену для совпадения в момент подрыва боевой части ЗУР максимума плотности поля разлета осколков БЧ с направлением на цель. За 0,3 секунды до точки встречи включалось неконтактное взрывательное устройство ЗУР, которое затем выдавало команду на подрыв БЧ. При большом промахе обеспечивалась самоликвидация ЗУР подрывом БЧ.
Аппаратура самонаведения ЗУР имела высокую чувствительность по каналам самонаведения и радиокоррекции, что позволяло обеспечивать надежный захват ГСН ЗУР любой цели на достаточной для сближения поражения дальности. Инерциальная система управления ЗУР обеспечивала высокую точность вывода ракеты в точку захвата цели аппаратурой самонаведения ЗУР.
При работе системы С-300В в автономном режиме при налете авиации и ожидаемых ударах БР типа "Скад" и "Ланс". РЛС кругового обзора производила обзор пространства и выдавала радиолокационную информацию об обнаруженных целях на КП системы. Информация о необходимых режимах работы РЛС кругового обзора и распоряжения передавались с КП системы, которой по полученным данным завязывал трассы целей, определял степень их опасности и классы (аэродинамические или баллистические цели типа "Скад" и "Ланс"), производил распределение выбранных на обстрела целей с учетом боеготовности, занятости и боекомплекта ЗУР в подчиненных ЗРК и выдавал ЦУ многоканальной станции наведения ракет.
По поступившим данным ЦУ многоканальная станция наведения ракет осуществляла поиск, обнаружение и захват на автосопровождение назначенных для обстрела целей. Захват мог осуществляться автоматически или вручную (операторами станции). После начала автосопровождения координаты целей передавались на КП, где производилось их отождествление с трассами целей командного пункта. В случае необходимости КП мог выдать на многоканальную станцию наведения ракет команды об отмене ЦУ или о запрете стрельбы. ЦУ от КП могло быть с признаком приоритета на обстрел цели, который означал; что эта цель должна была быть поражена в обязательном порядке. КП мог также дать указание многоканальной станции наведения ракет на автономный поиск низколетящих целей в секторе 1,4° по углу места и 60° по азимуту. Координаты автономно обнаруженных низколетящих целей поступали на КП и отождествлялись с трассами КП.