Помимо общего руководства созданием системы С-300П в МКБ «Стрела» под руководством главного конструктора системы В.Д. Синельникова также разрабатывался командный пункт и радиолокатор подсвета целей и наведения ракет (РПН), оснащенный фазированной антенной решеткой.

На РПН, который должен был стать основой построения радиоэлектронных средств комплекса, были возложены задачи по обнаружению цели (автономному или по целеуказанию с командного пункта системы), ее сопровождению, приема информации с борта ЗУР, выдачи команд управления на ракету.

Также впервые для зенитной ракетной системы предстояло создать цифровой вычислительный комплекс, разработка которого была поручена Московскому институту точной механики и вычислительной техники и велась сначала под руководством академика С.А. Лебедева, а после его смерти - В.С. Бурцева. При проведении работ был использован опыт создания ЭВМ для системы ПРО Московского промышленного района А-35. Однако, в отличие от ранее созданного образца, предназначенный для С-300 вычислительный комплекс 5Э26 был построен по модульному многопроцессорному принципу. Резервирование осуществлялось не целыми машинами, а модулями устройств. Это повышало надежность вычислительного комплекса в целом. Модули центральных процессоров, оперативной памяти, памяти команд и процессора ввода-вывода были охвачены полным аппаратным контролем. Любой сбой или отказ в модуле вызывал аппаратную реконфигурацию комплекса. Например, если в одном процессоре возникал сбой, то практически мгновенно подключался резервный. Всего в комплексе работали три модуля процессора и четыре модуля памяти.

Первоначально изготовление кабин стартовой автоматики было поручено Свердловскому электромеханическому заводу. Однако ввиду значительных трудностей, проявившихся там при освоении их производства, Генеральный Заказчик и Генеральный конструктор С-300П обратились к руководству Московского радиотехнического завода (МРТЗ) с просьбой взяться за разработку этой аппаратуры. В результате новое изделие было адаптировано к освоенным на МРТЗ техническим процессам. Было изготовлено и сдано в эксплуатацию специальное стендовое оборудование. Несмотря на высокую загрузку всех производственных мощностей МРТЗ основной продукцией, примерно через полгода, после корректировки документации, этот завод ликвидировал отставание, и первые стрельбовые дивизионы, формировавшиеся на стыковочной базе системы на полигоне Капустин Яр, были укомплектованы своевременно.

Особой технической новизной отличалась ракета В-500, в соответствии с требованиями выполненная по одноступенчатой схеме, исключавшей необходимость отчуждения значительной территории под зону падения ускорителей.

На начальных этапах разработки для ракеты была принята нормальная аэродинамическая схема с крыльями малого удлинения, зачастую именуемыми пилонами. Внешне она была похожа на американские корабельные ЗУР «Тартар» и «Стандарт». Однако при дальнейшем проектировании выяснилось, что при характерных для применения ракеты комплекса С-300 полетных параметрах роль крыльев в улучшении маневренности и повышении аэродинамического качества не столь велика. В результате для В-500 была принята бескрылая схема «несущий корпус» с четырьмя цельноповоротными управляющими поверхностями в хвостовой части - аэродинамическими рулями, или, по более точной классификации, рулями-элеронами. Принятая аэродинамическая компоновочная схема обладала малым сопротивлением и при малой продолжительности работы твердотопливного двигателя обеспечивала полет на заданную дальность с допустимой потерей скорости на пассивном участке траектории при полете с неработающим двигателем.

В качестве системы наведения для ракеты В-500P также рассматривались различные варианты, в том числе и самонаведение с помощью полуактивной радиолокационной головки, аналогично тому, как это было реализовано в комплексе С-200. В окончательном варианте был принят метод наведения, заключающийся в органическом сочетании радиокомандного наведения на начальном и среднем участках траектории с так называемым «сопровождением через ракету» на конечном. Использование подобного метода наведения позволило организовать полет ракеты по оптимальным траекториям с низким расходом энергетики и обеспечило поражение целей с высокой эффективностью.

Для реализации этого метода наведения в передней части ЗУР под обтекателем вместо сложной и дорогостоящей головки самонаведения был установлен радиолокационный визир, информация от которого передавалась на наземные средства системы. На основании этой информации, а также данных о ракете и цели, получаемых от радиолокатора подсвета и наведения, вырабатывались команды наведения.

Другим новым техническим решением, радикально упростившим эксплуатацию ракеты, стало применение транспортно-пускового контейнера (ТПК), обеспечивающего защиту ракеты от воздействия неблагоприятных атмосферных факторов и механических повреждений от момента вывоза с завода до пуска.

Еще одним элементом новизны стал вертикальный старт ракеты. Это позволило не только обеспечить пуск ракеты в любом направлении без какого-либо наведения пусковой установки, но также упростило саму конструкцию ПУ и снизило ее массу. При вертикальном старте требовалось только неспешно поднять стрелу ПУ, на которой крепились транспортно-пусковые контейнеры, а какое-либо ее азимутальное перемещение исключалось, что существенно упрощало механизмы пусковой установки.

Разумеется, эти технические новшества, в свою очередь, потребовали решения вновь возникших проблем. В частности, для уменьшения поперечных габаритов ракеты при ее нахождении внутри транспортно-пускового контейнера и, следовательно, диаметра и массы контейнера пришлось применить раскрываемые при старте аэродинамические рули. Для быстрого разворота ЗУР в направлении цели после вертикального старта в дополнение к аэродинамическим рулям потребовалось установить и достаточно большие по размерам газовые рули: их консоли доходили почти до продольной оси ракеты.