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-500Р 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 дополненис к аэродинамическим рулям потребовалось установить и достаточно большие по размерам газовые рули: их консоли доходили почти до продольной оси ракеты.
Немало проблем было связано с обеспечением старта ракеты непосредственно из контейнера.
На ранних стадиях для С-300П было предложено использовать ТПК с глухим дном, из которых ракеты должны были стартовать на собственном двигателе. Однако «ахиллесовой пятой» этого варианта старта являлась возможность взрыва запускаемого двигателя в ТПК, что могло привести к трагическим последствиям, особенно тяжелым в корабельных условиях. В результате после нескольких десятков испытаний, проведенных по этой схеме, в августе 1972 г. от нее решили отказаться.
Отрабатывался также вариант минометного старта, заключавшийся в выбросе ракеты из ТПК с помощью порохового аккумулятора давления (ПАД). При этом запуск маршевого двигателя ракеты должен был производиться на высоте 5-10 м над верхним срезом контейнера. В этом варианте также должен был использоваться ТПК с глухим дном, дополнительно оснащенный поршнем-обтюратором, который перемещался под давлением продуктов сгорания ПАД, выбрасывая ракету.
Применительно к корабельным условиям размещения ЗРК для ракеты был разработан ТПК специальной конструкции, в котором с целью исключения повреждения палубных надстроек обтюратор тормозился в верхней части контейнера. Однако подобный ТПК получился слишком сложным и дорогим в изготовлении. К тому же, после подобного «минометного» старта из ТПК выходил столб дыма, поднимавшийся до высоты 40–50 м, что демаскировало место расположения пусковой установки.
В конечном счете для комплексов С-300П и С-300Ф к концу 1970-х гг. был отработан способ выброса ракеты из ТПК с помощью катапультного устройства, для работы которого использовались горячие газы, образовывавшиеся при работе порохового аккумулятора давления. Само катапультное устройство представляло собой два цилиндра со штоками-тягами, соединенными под ракетой поддоном.
