Планер. Технологически делится на следующие агрегаты: фюзеляж, гондолы двигателей, крыло, ПГО, киль, шасси.
Фюзеляж включает семь основных отсеков:
отклоняемая носовая часть (антенна и радиоэлектронные блоки РЛС — под радиопрозрачным обтекателем, блоки пилотажно-навигационной системы, системы управления оружием, агрегаты кондиционирования, штанга дозаправки в воздухе),
кабинный отсек (кабины летчика и штурмана — тандемом, с отдельными входами,
системы жизнеобеспечения — охлаждения и кондиционирования),
приборный отсек (основная часть радиоэлектронного оборудования, отсек выполнен герметичным и теплоизолированным),
отсек центрального топливного бака (сверху имеет гаргрот с различными коммуникациями),
хвостовой отсек и отсек тормозного парашюта (содержит четырехкупольную парашютно-тормозную установку).
Центроплан находится под вторым и третьим топливными отсеками. Под ним — четыре двигателя в гондоле. Ее передний носок представляет собой вертикальный клин, имеющий по обеим сторонам регулируемые створки многоскачкового воздухозаборника. В передней же части мотогондолы располагается ниша передней опоры шасси. За нишей (между воздушными каналами) находится отсек оборудования с агрегатами самолетных систем. В центральной части гондолы располагается расходный топливный бак, а по бокам — ниши главных опор шасси. В задней части гондолы находится двигательный отсек с противопожарными перегородками.
В консолях крыла размещаются исполнительные органы системы управления элевонами.
В киле — агрегаты радиоэлектронных комплексов, а также органы управления рулем направления.
Шасси — трехопорной схемы с носовым колесом. Основные стойки снабжены двухосными тележками с четырьмя тормозными колесами, причем на каждом колесе — спаренная шина. Передняя опора имеет спаренные колеса со стартовыми тормозами и демпфер шимми.
В конструкции планера применены новые для того времени металлические материалы: титановые славы ВТ-20, ВТ-22, ВТ-21Л; нержавеющие стали ВИС-2 и ВИС-5; конструкционная сталь ВКС-210. Поверхность планера на 69 % состояла из панелей, сваренных из листа точечной электросваркой, на 21,6 % — из панелей, сваренных сквозным проплавлением, на 9,4 % — из фрезерованных плит и панелей.
Силовая установка на самолете имеет «пакетную» схему и состоит из четырех опытных двигателей РД36-41 конструкции П. А. Колесова. Надежность работы двигателей во всем диапазоне высот и скоростей обеспечивается сверхзвуковым регулируемым воздухозаборником смешанного сжатия. Многорежимное сверхзвуковое сопло обеспечивает высокую эффективность тяги. Каждый из двух воздухозаборников обеспечивает подвод воздуха к двум двигателям.