Самоходная огневая установка 9А310 по своему предназначению и устройству отличалась от самоходной огневой установки 9А38 ЗРК "Куб-М4" ("Бук-1") тем, что с помощью телекодовой линии сопрягалась с КП 9С470 и пуско-заряжающей установкой 9А39, а не с разработанными для ЗРК "Куб" самоходами 1С91 М3 и 2П25МЗ. Кроме того, на пусковом устройстве самоходной огневой установки 9А310 располагались не три, а четыре ЗУР 9М38. Применение ракет семейства 3М9 не обеспечивалось. Время перевода из походного положения в боевое было не более 5 мин., из дежурного режима в рабочий (например, после смены позиции с включенной аппаратурой) — не более 20 с. Заряжение самоходной огневой установки 9А310 четырьмя ЗУР с пуско-заряжающей установки осуществлялось за 12 мин, а с транспортной машины — за 16 мин. Масса самоходной огневой установки с боевым расчетом из 4 человек не превышала 32,4 т., длина — 9,3 м, ширина — 3,25 м, высота — 3,8 м.
Размещенная на шасси ГМ-577 пуско-заряжающая установка 9А39 предназначалась для перевозки и хранения восьми ЗУР (по 4 на пусковом устройстве и на неподвижных ложементах), пуска 4 ЗУР, самозагрузки своего пускового устройства четырьмя ЗУР с ложементов, самозаряжания восемью ЗУР с транспортной машины (за 26 мин), с грунтовых ложементов и из транспортных контейнеров, заряжения и разряжения самоходной огневой установки четырьмя ЗУР. Таким образом, пуско-заряжающая установка ЗРК "Бук" объединяла функции транспортно-заряжающей машины и самоходной пусковой установки комплекса "Куб". В состав пуско-заряжающей установки помимо пускового устройства с силовым следящим приводом, крана и ложементов входили цифровая вычислительная машина, аппаратура навигации, топопривязки и ориентирования, телекодовой связи, энергообеспечения и агрегатов электропитания. Масса установки с боевым расчетом из 3 человек — не более 35,5 т, длина — 9,96 м, ширина — 3,316 м, высота — 3,8 м.
Командный пункт комплекса принимал с КП зенитной ракетной бригады "Бук" (АСУ "Поляна-Д4) и со станции обнаружения и целеуказания информацию о воздушной обстановке, обрабатывал ее и выдавал целеуказания на самоходные огневые установки для поиска и захвата на автосопровождение целей. При входе целей в зону поражения производился пуск ЗУР. Наведение ракет производилось по методу пропорциональной навигации, обеспечивающему высокую точность наведения на цель. При подлете к цели ГСН выдавала команду на ближнее взведение на радиовзрыватель, который при сближении с целью на расстояние 17 м по команде подрывал боевую часть. При несрабатывании радиовзрывателя ЗУР самоликвидировалась. По сравнению с ЗРК "Куб-М3" и "Куб-М4" комплекс "Бук" имел более высокие боевые и эксплуатационные характеристики и обеспечивал:
— одновременный обстрел дивизионом до шести целей, а при необходимости — выполнение до шести самостоятельных боевых задач при автономном использовании самоходных огневых установок;
— большую надежность обнаружения целей за счет организации совместного обзора пространства станцией обнаружения и целеуказания и шестью самоходными огневыми установками;
— повышенную помехозащищенность за счет применения бортового вычислителя ГСН и специального вида сигнала подсвета;
— большую эффективность поражения цели за счет повышенного могущества боевой части ЗУР.
По результатам стрельбовых испытаний и моделирования было определено, что ЗРК "Бук" обеспечивает обстрел неманеврирующих целей, летящих со скоростью до 800 м/с на высотах от 25 м до 18 км, на дальностях от 3 до 25 км (до 30 км при скорости целей до 300 м/с) при курсовом параметре до 18 км с вероятностью поражения одной ЗУР, равной 0,7–0,8. При стрельбе по целям, маневрирующим с перегрузками до 8 ед., вероятность поражения снижалась до 0,6.
Высокие характеристики комплекса "Бук" позволили использовать его не в дивизионном, а в армейском звене организационной структуры войск, заменяя им не ЗРК "Куб", а более дальнобойные — "Круг".
Организационно ЗРК "Бук" сводились в зенитные ракетные бригады, в которые входили: КП (пункт боевого управления бригады из состава АСУ "Поляна-Д4"), четыре зенитных ракетных дивизиона со своими КП 9С470, станцией обнаружения и целеуказания 9С18, взводом связи и тремя зенитными ракетными батареями с двумя самоходными огневыми установками 9А310 и одной пуско-заряжающей установкой 9А39 в каждой, а также подразделения технического обеспечения и обслуживания. Каждый дивизион мог одновременно обстреливать до 6 целей, используя до 36 полностью боеготовных ракет при 12 резервных.
В состав технических средств комплекса входили: машина техобслуживания 9В881, машины ремонта и техобслуживания (9В883, 9В884,9В894), автоматизированная контрольно-испытательная подвижная станция (АКИПС) 9В95, транспортная машина 9Т229 с комплектом технологического оборудования 9Т319, автокран 9Т31М и другие средства.