Заказ на обтекатели поначалу разместили в Химках на заводе №301, где их попробовали отформовать вакуумным способом с последующей механообработкой и шлифовкой поверхности до нужной толщины и чистоты. Результаты были плачевными - помимо низкой радиопрозрачности, не превышавшей 50-55% (при заданных 75%), «обдирание» поверхности приводило к надрезам стеклоткани с последующим расслоением и вздутием при нагрузках и нагреве.

Производство обтекателей перенесли в Дубну, где освоением задания занялся цех №17 при поддержке специалистов ВИАМ. Агрегаты изготавливались методом пропитки под давлением из радиопрозрачной стеклоткани на фенолформальдегидной смоле с использованием высокопрочных кварцевых тканей из минерального волокна. В конструкции использовались также термостойкие клеи. Оснастку изготовили при помощи фирмы С.П. Королева - стальные матрицы и пуансон высотой 2,5 м, поверхности которых полировали, доведя до 6-го класса чистоты.

Процесс осуществлялся в печи, куда закатывалась вся оснастка, чтобы под действием высокой температуры полимеризация дала материал с нужными характеристиками. Пропитать весь пакет удалось лишь с четвертой попытки — то не шла смола, то нарушалась герметизация, и матрицу, раз за разом, приходилось с большим трудом разбирать, выбивая куски пластика и лохмотья стеклоткани.

Готовую стеклотекстолитовую заготовку тщательно шпаклевали специальными материалами и наносили защитное покрытие - 12 слоев герметизирующего лака с трехчасовой сушкой каждого слоя в печи. Оказалось, что это не дает результата - обтекатели текли и вздувались.

Выходом стало простое рацпредложение - после долгого и трудоемкого техпроцесса конусы изнутри дополнительно несколько раз обливали из кружки тем же лаком, обеспечивая искомую герметичность (автора идеи премировали заслуженными 10 рублями). Общий объем новшеств в технологии изготовления обтекателей Х-22 стал основанием для защиты в ВИАМ семи кандидатских и докторских диссертаций.

В системе управления использовались мощные гидравлические рулевые приводы, энергоисточником для которых служили гидроаккумуляторы. Их конструкция повлекла не менее сложные проблемы - ВИАМ поначалу даже выдал заключение о невозможности изготовления их резиновых диафрагм. Работоспособные агрегаты, тем не менее, были изготовлены и поставлены на производство, а технологии затем заимствовали другие КБ авиапрома. В конструкции самих приводов, работавших под высоким давлением, внедрили финишный процесс алмазного выглаживания штоков и уплотнений исполнительных механизмов.

Система управления ракеты включала автопилот АПК-22 (АПК-22А), энергообеспечение осуществлялось при помощи «сухой» ампульной батареи с преобразователем (на подвеске все системы ракеты запитывались от «борта» носителя). Энергоемкость батареи обеспечивала 10-минутное питание потребителей. В этом же отсеке размещались баллоны и агрегаты системы наддува оборудования и баков.

ЖРД типа Р201-300, разработанный в ОКБ-300 (с 30 апреля 1966 года - Тушинское Машиностроительное КБ «Союз») имел двухкамерную конструкцию. С учетом основных полетных режимов АКР каждая из камер сгорания была оптимизирована для их обеспечения: стартовая камера с форсажной тягой 8460 кгс служила для разгона и выхода на максимальную скорость, после чего полет продолжался с помощью маршевой камеры с меньшей тягой 1400 кгс, достаточной для поддержания скорости и высоты при экономичном расходе топлива.

Питание двигателя осуществлялось общим ТНА. Двухкамерная конструкция ЖРД обеспечивала требуемый диапазон характеристик по дросселированию двигателя и упрощала устройство и управление, позволяя отказаться от сложных систем регулировки. При заправке Х-22 снаряжалась 3049 кг окислителя и 1015 кг горючего.

Х-22 представляла собой целую конструкцию и, в отличие от других ракет, поставлялась в полностью собранном виде, без отстыковки консолей. Двухтонная ракета доставлялась заказчику в объемистом двенадцатиметровом упаковочном ящике, для перевозки которого требовалась железнодорожная платформа или самолет Ан-12.

Для перевозки Х-22 на аэродроме служила специальная аэродромная транспортная тележка АТ-22, задние колеса которой могли «приседать» с помощью гидравлики, позволяя закатить громоздкое изделие под самолет, куда ракета проходила с минимальным «зазором» - просвет под самолетом составлял менее 2 м при высоте самой Х-22 даже со сложенным нижним килем 1,81 м. Для подвески массивной АКР, даже без горючего и окислителя, весившей 1800 кг (в снаряженном виде - 5740 кг), использовалась электрическая лебедка, однако на практике процедура подвески имела массу нюансов, требовала навыка и недюжинных усилий.

Х-22 могла комплектоваться сменной БЧ фугасно-кумулятивного типа массой 950 кг, оснащенной контактным взрывателем, или ядерной БЧ со взрывательным устройством, инициировавшим наземный контактный подрыв или воздушный - на заданной дальности от цели. Для "автономной" Х-22ПСИ предусматривалась комплектация только спец-БЧ, обеспечивавшей поражение крупных целей. Х-22П могла применяться с ядерной БЧ или облегченной осколочно-фугасной БЧ, несшей 1200 поражающих осколочных элементов.

Для размещения на Ту-22К служил находящийся в грузоотсеке блок подвески с каркасом клепаной конструкции, в котором крепился балочный держатель БД-294. Держатель оборудовался электроарматурой управления системами ракеты, трубопроводами кондиционирования и наддува с разъемами и клапанами отсечки при пуске. С помощью гидроподъемника держатель с АКР опускался из походного положения в стартовое, выводя ракету из грузоотсека, и убирался после пуска. В стартовом положении держатель выводил АКР под углом 1 град, вниз от оси самолета для ее устойчивого отхода от носителя.

Пуск мог выполняться в диапазоне высот от 10 км до практического потолка (по условиям устойчивого захвата и наведения) при истинных скоростях 950-1500 км/ч. Дальность высотного пуска Х-22 с головкой ПГ составляла 300-310 км.

С появлением модернизированных ракет и доработки станции «ПН», нижнюю границу высотности удалось довести до 1000 м (на меньших высотах работу РЛС затрудняло влияние земной поверхности с переотражением сигнала), скорость при пуске с малых высот ограничивалась 900 км/ч. Дальность пуска за счет более раннего захвата цели головкой ракеты и оптимизации траектории возросла до 350 км. Радиус действия комплекса К-22 на дозвуке составлял 2500-2700 км, на сверхзвуковых режимах - 1100-1300 км. Практическая дальность полета равнялась на дозвуке 4100 км (с учетом 8% запаса топлива).

Поиск объекта атаки на маршруте велся с помощью радиолокационных ориентиров (ими могли служить города, характерные изгибы рек или береговой линии). Курс полета при целеуказании и в предпусковом режиме требовалось выдерживать строго по направлению к цели, чтобы сигнал был максимальным; для этого на индикаторе летчика высвечивалась «подсказка» доворота на цель.

В аппаратуру «ПГ» вводились данные о дальности и угловых координатах цели. При взятии цели на автосопровождение головкой ракеты загоралась сигнализация о захвате, и экипаж мог контролировать его с помощью экрана, на который выводилось изображение с ГСН, совмещая его с картиной местности на индикаторе самолетной станции «ПН». При устойчивом захвате штурман включал наддув батарей АКР, ее системы питания выходили на режим, и снималась блокировка управления. Самолет при пуске требовалось вести прямо без скольжения с тангажом не более 5 град.