ЗУР 9МЗЗ выполнена по схеме «утка». Ракета не стабилизируется по крену, в связи с чем в бортовой аппаратуре предусмотрен раскладчик команд. Для уменьшения кренового момента, создаваемого воздействием на крылья возмущенного рулями воздушного потока, крыльевой блок выполнен свободно вращающимся на подшипнике относительно продольной оси ракеты. Основные блоки ракеты - аппаратура радиоуправления (командный радиоблок) и радиовизирования (литерный ответчик), автопилот, радиовзрыватель, бортовой источник электропитания, боевая часть с предохранительно-исполнительным механизмом - располагались в носовой части ЗУР. А в хвостовой части - двигатель, антенны командного радиоблока и бортового ответчика, а также трассеры для сопровождения ракеты с помощью телевизионно- оптического визира.
ЗУР не требовала предстартовой подготовки, исключая установку литера бортовой радиоаппаратуры в процессе заряжания ПУ.
Комплекс обеспечивает поражение целей, имеющих скорость 300 м/с на высотах 200-5000 м, в диапазоне дальностей от 2,2-3,6 км до 8,5-9 км (с уменьшением максимальной дальности до 4-6 км для целей на высотах 50-100 м). Для сверхзвуковых целей, летящих со скоростью до 420 м/с, дальняя граница зоны поражения не превышала 7,1 км на высотах 200-5000 м. Параметр составляет от 2 до 4 км.
Рассчитанная по результатам моделирования и боевых пусков ЗУР вероятность поражения цели типа F-4C («Фантом») одной ракетой составляла 0,35-0,4 на высоте 50 м и увеличивалась до 0,42-0,85 на высотах более 100 м. Радиус поражения боевой части на малых высотах по этой же цели составляет 5 м.
Самоходное шасси обеспечивает средние скорости движения комплекса по грунтовым дорогам днем 36 км/ч, ночью - 25 км/ч, по шоссе - до 80 км/ч. На плаву скорость достигает 7-10 км/ч.
В 1975 г. на вооружение был принят модернизированный комплекс «Оса-АК», который по сравнению с ЗРК «Оса» имеет расширенную зону поражения.
В боевой машине 9АЗЗБМ2 изменена структура счетно-решающего прибора, улучшены точностные характеристики контура управления для обеспечения наведения ракеты на скоростную (до 500 м/с вместо 420 м/с у «Осы») и маневрирующую с перегрузкой до 8g (вместо 5g) цели. Обеспечена возможность поражения на догонных курсах при скорости до 300 м/с.
Улучшены условия автосопровождения цели в пассивных помехах введением режима внешней когерентности в станции сопровождения целей. Улучшена помехозащищенность комплекса в целом. Часть блоков была выполнена на новой элементной базе с уменьшением их массы, габаритов, потребляемой мощности и повышением надежности.
В ракете был доработан радиовзрыватель путем введения в него двухканального приемника с автономной схемой анализа высоты в момент взведения, что обеспечило несрабатывание РВ от земли на высоте до 27 м. В связи с размещением в контейнере ракета была оснащена крылом с механизмом раскрытия после старта. В транспортном положении верхние и нижние консоли складывались навстречу друг другу. Перед стартом передняя и задняя крышки контейнера открывались и подымались, вращаясь относительно осей крепления.
С 1 года до 5 лет увеличился срок гарантийного контроля, повышена радиационная стойкость ракеты.
Боевая эффективность комплекса «Оса-АК» в зависимости от положения точек встречи ЗУР с целью в зоне поражения находилась в пределах от 0,5 до 0,85.
Однако ЗРК «Оса-АК» не мог эффективно вести борьбу с вертолетами огневой поддержки - основным современным средством борьбы с танками.
В 1980 г. модернизированный вариант комплекса 9КЗЗМЗ («Оса-АКМ») был принят на вооружение.
При стрельбе по вертолетам на высотах менее 25 м в этом комплексе использовался специальный метод наведения ЗУР с полуавтоматическим сопровождением цели по угловым координатам с помощью телевизионно-оптического визира.
Многие усовершенствования коснулись боевой машины 9АЗЗБМЗ. Отличалась доработанным радиовзрывателем ракета 9МЗЗМЗ.
Доработанный комплекс по сравнению с серийным обладал возможностями поражения на практически нулевой высоте зависающих (и летящих со скоростями до 80 м/с) вертолетов на дальностях 2-6,5 км при курсовом параметре до б км.
Находящиеся на земле вертолеты типа «Хью-Кобра» поражались с вероятностью 0,07-0,12, летящие на высоте 10 м - 0,12-0,55, зависающие на высоте 10 м - 0,12-0,38.