В состав силовой установки входят четыре двигателя ВД-7МД. Для снижения интерференции газовых струй и фюзеляжа сопла двигателей отклонены на 4,5 градуса вниз и на 4 градуса в стороны от плоскости симметрии самолета. Каждый двигатель имеет индивидуальную систему питания топливом и свою группу баков. Предусмотрена система кольцевания, позволяющая в случае необходимости подключать двигатели к любой группе баков. Заправка топливом централизованная. Кроме этого имеется отдельная балластная группа баков, необходимая для обеспечения требуемой центровки самолета.

Управление рулями и элеронами осуществляется с помощью гидроусилителей, питающихся от двух независимых гидросистем. На случай их отказа предусмотрена аварийная безбустерная система управления.

Для покидания самолета в аварийной ситуации все члены экипажа имеют катапультируемые кресла. Катапультирование осуществляется вниз. Для этого предусмотрено четыре люка, причем летчики и штурман покидают машину через общий люк, остальные члены экипажа – через индивидуальные.

В состав пилотажно-навигационного и связного оборудования входят, в частности, автоматическое навигационное устройство АНУ-1А, доплеровский измеритель скорости и угла сноса ДИСС-1, радиотехническая система ближней навигации РСБН-2СВ, связная радиостанция Р-807 с приемником УС-8, командная радиостанция, два комплекта радиостанций Р-832М и аварийная радиостанция АВРА-45.

Самолет представляет собой двухбалочный, двухкилевой цельнометаллический свободнонесущий высокоплан с трапециевидным крылом.

Фюзеляж представляет собой монокок со съемным носовым коком. В носовой части расположен негерметичный отсек с оптоэлектронной поисково-прицельной станцией и гермокабина, под полом которой находится отсек электрооборудования. Кабина летчика снабжена катапультным креслом К-36Л.

В центральной части фюзеляжа размещена подвижная пушечная установка с двухствольным орудием ГШ-23Л и ее боезапас (800 патронов), а в хвостовой – силовая установка с боковыми воздухозаборниками и ее оборудование.

Крыло – двухлонжеронное кессонной конструкции состоит из двух половин, технологически делящихся на средние и отъемные части. На крыле размещены элероны и тормозные щитки. Кессон используется в качестве топливного бака.

К центроплану крепятся хвостовые балки. Каждая балка имеет передний обтекатель и отсек основной опоры шасси. К ее концам крепится вертикальное оперение.

Хвостовое оперение состоит из двух килей с рулями поворота и высокорасположенного стабилизатора с двухсекционным рулем высоты.

Шасси – трехопорное. На носовой стойке имеются два колеса размером 570х140 мм. Основные опоры снабжены двумя тормозными колесами размером 660х200 мм. Все опоры убираются назад, по полету.

Система управления самолетом – жесткая, механическая.

Снаряжение летчика включает высотно-компенсирующий костюм, защитный шлем и кислородную маску.

В состав оборудования кроме стандартного набора контролирующих приборов входят, в частности, прицельно-навигационный комплекс ПрНК-17 с цифровой ЭВМ, пилотажно-командный прибор ПКП-72, навигационно-плановый прибор НПП, радиосистема ближней навигации «Коралл». В состав радиосвязного оборудования входят связная и командные приемо-передающие станции Р-863иР-864.