В боевую машину 9А331 были внесены следующие изменения (по сравнению с 9А330):
-  использована новая двухпроцессорная вычислительная система повышенной производительности, которая реализовала двухканальную работу по целям, защиту от ложных трасс целей, расширенный функциональный контроль;
-  в станции обнаружения целей введены трехканальная цифровая система обработки сигналов, обеспечивавшая улучшенное подавление пассивных помех без проведения дополнительного анализа помеховой обстановки, автоматически переключаемый избирательный фильтр во входных устройствах приемника, обеспечивавший за счет частотной селекции каждого парциала более эффективные электромагнитную совместимость и помехозащищенность станции, во входных устройствах приемника заменен усилитель для повышения чувствительности, внедрена автоматическая регулировка мощности, поступавшей в каждый парциал при работе станции, изменен порядок обзора для уменьшения времени завязки трасс целей, введен алгоритм защиты от ложных отметок;
- в станции наведения использован новый тип зондирующего сигнала, обеспечивавший обнаружение и автосопровождение зависающего вертолета, в телевизионно-оптическом визире применен автомат сопровождения цели по углу места для повышения точности ее сопровождения, введены улучшенный индикатор командира и аппаратура сопряжения с унифицированным батарейным командирским пунктом "Ранжир" (радиостанции и аппаратура передачи данных).

Впервые в практике создания ЗРК применен четырехместный транспортно-пусковой контейнер (ТПК) 9Я281 для ЗУР 9МЗ31 (9М330) с корпусом из алюминиевых сплавов, который в совокупности с этими ЗУР составил ракетный модуль 9М334.

Масса модуля с четырьмя ЗУР с катапультами и ТПК составила 936 кг. Корпус ТПК был разделен диафрагмами на четыре полости. Под снимаемой перед загрузкой в боевую машину передней крышкой были размещены четыре пенопластовые защитные крышки, герметизировавшие каждую полость ТПК и разрушавшиеся ракетой при ее старте. В нижней части корпуса ТПК были установлены механизмы электроразъемов для соединения электрических цепей ЗУР и ТПК. С электрическими цепями боевой машины ТПК соединялся через бортовые электроразъемы. Рядом с крышками этих разъемов имелись закрываемые пробками люки для переключения частотных литеров ЗУР при их установке на боевую машину. Для транспортировки и хранения ракетные модули собирались с помощью балок в пакеты — до шести модулей в пакете. Транспортная машина батареи 9Т244 способна перевозить два пакета из четырех модулей, транспортно-заряжающая машина — два пакета из двух модулей.

Ракета 9М331 была полностью взаимозаменяема с ракетой 9М330 и могла использоваться в ЗРК "Тор", "Тор-М1" и в корабельном ЗРК "Кинжал".

Боевая машина 9А331 ЗРК "Тор-М1" в походном	и боевом положениях

Значительным отличием ЗРК "Тор-М1" от комплекса Тор" являлось наличие в составе его боевых средств унифицированного батарейного командирского пункта "Ранжир", предназначенного, в частности, для автоматизированного управления боевыми действиями ЗРК в составе зенитного ракетного полка, вооруженного этим комплексом, и состоявшего из командного пункта (пункта боевого управления), четырех зенитных ракетных батарей (по четыре боевых машины 9А331 и унифицированному батарейному командирскому пункту в каждой), подразделений обеспечения и обслуживания.