Новые комплексы сохранили ряд целесообразных решений, реализованных в ЗРК «Оса», – применение экономически выгодного радиокомандного наведения ракет, включение в состав обоих комплексов собственных радиолокационных средств разведки целей, использование на ракете хвостового оперения, проворачивающегося относительно продольной оси изделия. С другой стороны, потребовалось и внедрение новшеств. Задача отражения внезапных массированных налетов требовала обеспечения предельно малого времени реакции и высокой огневой производительности комплекса. Техническими средствами выполнения этих тактических требований стали многоканальность, достигаемая за счет применения фазированной антенной решетки (ФАР) в станции наведения, и вертикальный старт ракет. Реализация последнего не только исключила временные затраты на перезаряжание пусковой установки и ее разворот навстречу очередной подлетающей цели, но и позволяла избежать всех конструктивных сложностей, связанных с применением в комплексе «Оса-М» скрывающейся под палубу пусковой установки.
Твердотопливная ракета 9М330 была выполнена по схеме «утка» и состояла из пяти отсеков. Первый отсек представлял собой радиопрозрачный обтекатель из материала АГ-4В.
На переднем торце второго отсека, выполненного из сплава АМГ-6, закреплен передатчик радиовзрывателя, антенна которого расположена под обтекателем. В передней части отсека на единой плате смонтированы рули, блок из четырех рулевых машин с системой газораспределения, а позади них расположен блок источников горячего газа, состоящий из газогенератора и газоструйной системы склонения.
Третий отсек, также выполненной из АМГ-6, служит для размещения бортовой аппаратуры, элементы которой (автопилот, приемник радиовзывателя, блок радиоуправления, источник электропитания), механически связаны четырьмя продольными стрингерами в моноблок, прикрепленный винтами к обечайке отсека. Справа и слева по бортам отсека находятся приемные антенны радиовзрывателя, сверху и снизу – приемно-передающие антенны блока радиоуправления и радиовизирования. Далее в отсеке расположена осколочно-фугасная боевая часть с предохранительно-исполнительным механизмом.
Четвертый отсек является двухрежимным твердотопливным двигателем, стартовая тяга которого примерно вчетверо превышает тягу на маршевом участке. Корпус двигателя выполнен из высокопрочной стали с раскатной обечайкой и штампованными днищами. На заднем днище организована посадочная поверхность под внутреннее кольцо подшипника пятого отсека.
Пятый (хвостовой) отсек представляет собой крыльевой блок с силовым шпангоутом и обечайкой из листового алюминия. Как и на ЗУР комплекса «Оса-М», консоли крыльев закреплены на подшипнике, что снижает возмущения от косой обдувки.
В ЗУР комплекса «Кинжал» применены складные консоли крыльев, которые после выхода из контейнера раскрываются заключенными в цилиндрические кожухи торсионами. В транспортном положении консоли складываются попарно навстречу друг другу. Пороховая катапульта находится снаружи корпуса ракеты.
Применение 9М330 выглядит следующим образом. При старте ракета выбрасывается катапультой вертикально вверх со скоростью около 25 м/с. Склонение ЗУР на заданный угол, величина и направление которого вводятся в автопилот перед стартом, осуществляется до запуска двигателя ракеты за счет реактивной силы при истечении продуктов сгорания специального газогенератора через четыре двухсопловых блока газораспределителя, установленного в основании аэродинамического руля. При этом обеспечивается управление ракетой по всем трем каналам. Управляющее усилие изменяется пропорционально углу поворота аэродинамического руля. Объединение аэродинамического руля и газораспределителя-в ' единый блок позволило исключить применение специального привода для системы склонения. Г азодинамическое устройство заклоняет ракету в нужном направлении, а затем, перед включением твердотопливного двигателя, стабилизирует ее в направлении последующего полета.