Первая ступень «Бурана» включала в себя крылатую ракету «42А» и закрепленные на ней (симметрично относительно ее продольной оси) четыре ускорителя «41А». В передней и средней частях ускорителей располагались баки для компонентов топлива - окислителя АК-27И, горючего (вероятно, керосина) и перекиси водорода, в хвостовой части - ЖРД конструкции ОКБ-456 МОП с тягой 70000 кгс. Для воспламенения топлива в камерах сгорания использовалось пусковое топливо ТГ-02, самовоспламеняющееся при взаимодействии с окислителем АК-27И. На каждом ускорителе было установлено по четыре газовых руля в одном сбрасываемом отсеке.

Второй (маршевой) ступенью являлась сама крылатая ракета, выполненная по нормальной самолетной схеме со среднерасположенным тонким треугольным крылом и трапециевидным оперением. Корпус имел цилиндрическую форму и состоял из трех частей: передней, средней и хвостовой. В хвостовой части установили СПВРД РД-018А. Топливо поместили в пяти герметичных топливных отсеках, на которые разделялось пространство между наружной и внутренними обшивками средней части. Сверху этой части имелся гаргрот с размещенными в нем приборами астронавигационной системы управления и автопилота, электрооборудование и другая аппаратура. Передняя часть корпуса, несущая боевой заряд, выполнялась отделяемой. Пространство между коком и обтекателем, из которых состояла передняя часть, служило входным каналом диффузора двигателя. По всей длине передней и средней частей проходил канал воздухозаборника СПВРД,

Старт «Бурана» производился вертикально со стартового стола. С момента отрыва ракета управлялась газовыми рулями, затем шло переключение на воздушные рули, а газовые сбрасывались. После достижения соответствующей М~3,2 скорости происходило выключение ЖРД ускорителей и спустя две секунды - сброс ускорителей. Через несколько секунд включался маршевый СПВРД, Затем ракета достигала вершины траектории участка выведения - около 20000 метров, скорость снижалась до скорости маршевого полета - 3290 км/ч (М-3,1) и включалась астронавигационная система. Далее происходило снижение высоты полета ракеты с высоты 20000 до 17400 метров- Заброс траектории на участке выведения осуществлялся с целью получения максимальных скоростных напоров, приблизительно равных максимальным скоростным напорам на участке маршевого полета. На этом этап выведения заканчивался. Маршевый полет проходил с постоянной скоростью, соответствующей числу М=3,1. По мере выгорания топлива высота полета возрастала до 24700-25200 метров в районе цели. По достижении заданной географической точки производилось отделение головной части и начинался участок свободного падения головной части корпуса на цель.