Головным разработчиком ЗРК "Тор" был определен НИЭМИ МРП (бывший НИИ-20 ГКРЭ). Главным конструктором комплекса в целом был назначен В.П. Ефремов, а боевой машины 9А330 этого ЗРК — И.М. Дризе. Ракету 9М330 для комплекса "Тор" проектировало МКБ "Факел" МАП (бывшее ОКБ-2 ГКАТ) во главе с П.Д. Грушиным. В разработке боевых машин и ЗУР, средств технического обеспечения и обслуживания принимали участие и другие организации промышленности.
На ранней стадии ОКР пришлось отказаться от применения самонаведения. Рассматривался и вариант с наклонным стартом ракеты, но в этой схеме боевой машины струя мощного двигателя новой ЗУР оказывала неприемлемое воздействие на антенну, а классическое размещение большого боекомплекта на пусковом устройстве с наклонным стартом требовало слишком большой энергетики приводных систем. В.П. Ефремов предложил вертикальный пуск, что было вначале встречено довольно скептически, так как соответствующая компоновка боевой машины накладывала жесткое ограничение на длину ракеты — не более 3 м.
Отработанная при создании зенитных ракетных систем С-300 схема вертикального пуска ракет создавала определенные предпосылки для реализации аналогичного технического решения в ЗРК "Тор". Вертикальное размещение восьми ЗУР по оси башни боевой машины, защищало их от неблагоприятных погодных воздействий и от поражения осколками снарядов и бомб. При этом пусковое устройство оказалось впятеро легче ракет, в то время как в комплексе "Роланд" оно весит столько же, сколько ракеты.
Боевая машина 9А330 имела в своем составе станции обнаружения целей (СОЦ) и наведения (СН), специальную ЭВМ, пусковое устройство, обеспечивавшее вертикальный поочередный старт восьми ЗУР, а также аппаратуру различных систем (стартовой автоматики, системы навигации и топопривязки, документирования процесса боевой работы, системы функционального контроля боевой машины, жизнеобеспечения, автономного электропитания с применением газотурбинного электрогенератора).
Все указанные технические средства располагались на самоходном гусеничном шасси высокой проходимости ГМ-355 разработки Минского тракторного завода, унифицированном с шасси зенитного пушечно-ракетного комплекса "Тунгуска". Гидромеханическая трансмиссия и гидропневматичекая подвеска, изменяющийся клиренс шасси обеспечивали боевой машине высокую маневренность и повышенную проходимость по сложной местности. Масса боевой машины с восемью ЗУР и боевым расчетом из четырех человек составляла 32 т.
Станция обнаружения целей комплектовалась системами опознавания их государственной принадлежности и стабилизации основания антенны. Станция являлась когерентно-импульсной РЛС кругового обзора сантиметрового диапазона волн с частотным управлением лучом по углу места. Луч (парциал) шириной 4 град, по углу места и 1,5 град, по азимуту мог занимать восемь положений в угломестной плоскости, перекрывая сектор в 32 град. Мог производиться одновременный обзор по углу места в трех парциалах. Очередность обзора по парциалам устанавливалась специальной программой ЭВМ. Основной режим работы предусматривал темп обзора зоны обнаружения за 3 с, причем нижняя часть зоны просматривалась дважды. В случае необходимости можно было обеспечить обзор пространства в трех выбранных парциалах с темпом 1 с. Отметки с координатами до 24 обнаруженных целей завязывались в трассы (до десяти трасс). На индикаторе командира высвечивались цели в виде точек с характеризующими величину и направление скорости ее движения векторами, рядом с которыми отображались формуляры, содержащие номер трассы, номер цели по степени опасности (по минимальному времени вхождения в зону поражения), номер парциала, в котором находилась цель, и признак производимой операции (поиск, сопровождение и т. д.). При работе в сильных помехах для станции обнаружения целей была предусмотрена возможность бланкирования сигналов из забитого помехами направления. В случае необходимости имелась возможность ввести в ЭВМ координаты цели из сектора бланкирования для выработки целеуказания путем ручной накладки маркера на прикрытую помехами цель и ручного "скалывания" отметки.
Разрешающая способность станции обнаружения целей была не хуже 1,5–2 град, по азимуту, 4 град, по углу места и 100 м по дальности. Максимальные ошибки определения координат цели составляли не более половины указанных величин разрешающей способности.
При средней мощности передатчика 1,5 кВт и коэффициенте шума приемника 2–3 дБ, станция обнаружения целей обеспечивала обнаружение самолета типа F-15, летящего на высотах от 30 до 6000 м, на дальностях 25–27 км с вероятностью не менее 0,8, а беспилотных средств воздушного нападения — на дальностях 15 км с вероятностью не менее 0,7. Находившиеся на земле вертолеты с вращавшимися винтами обнаруживались на дальности 6–7 км с вероятностью 0,4–0,7, зависавшие в воздухе — в 13–20 км с вероятностью 0,6–0,8, а осуществлявшие подскок с земли на высоту 20 м — в 12 км с вероятностью не менее 0,6.
Коэффициент подавления отраженных от местных предметов сигналов в цифровом канале приемной системы станции обнаружения целей превышал 44 дБ, в аналоговых каналах — 40 дБ. Защита от противорадиолокационных ракет обеспечивалась их обнаружением и поражением своими ЗУР.
