Hạt nhân của hệ thống tấn công này là tên lửa 3M54E1, có tầm bắn xa 220 km, đầu đạn 450 kg.
Đạn tên lửa sử dụng hệ thống dò tìm mục tiêu bằng radar ARGS-54E (hoạt động chế độ chủ động), hệ thống dẫn đường bằng vệ tinh Glonass và hệ thống thống dẫn đường bằng quán tính.
Rada ARGS-54E có góc dò ±45 độ, bán kính hoạt động 65 km. Tên lửa cũng sử dụng radar KTRV-Detal RVE-B.
Giống như các họ tên lửa khác, sau khi được phóng, tên lửa sẽ hành trình trên cao, khi tới gần mục tiêu, radar tích cực sẽ được kích hoạt để xác định mục tiêu. Khi mục tiêu đã được khóa, động cơ tên lửa được tăng tốc lên tới Mach 2,9, độ cao hạ thấp xuống còn 15 m và lao thẳng đến mục tiêu.
Nhằm vượt qua lưới phòng ngự của đối phương, 3M-54 hành trình theo đường zig-zag, hơn thế, thân tên lửa được thiết kế khá gọn, sử dụng vật liệu hấp thụ sóng radar khiến cho đối phương khó khăn trong việc phát hiện tên lửa từ xa.
Dưới đây là video clip mô phỏng các pha hoạt động cực kỳ chi tiết của hệ thống tên lửa Club-S :
