S-300V突破了壹種防空導彈系統只配置壹型導彈的傳統模式，創造性地將2種不同射程及射高的防空導彈集成到壹個武器系統中。兩種導彈配用不同的發射車，但在作戰時作為壹個整體來指揮控制。S-300V配用的導彈采用串、並聯復合制導體制，初段采用程序控制、中段采用慣性制導+指令修正制導、末段采用半主動雷達尋的制導，確保了全程精確制導，利於對付戰術彈道導彈之類的高速目標。導彈采用可形成2種破片的定向殺傷戰鬥部和雙波束無線電引信，使壹種導彈可同時對付彈道式和空氣動力式目標。導彈脫靶方向的識別由導引頭通過測量視線角速度來進行，使戰鬥部威力提高了15倍，這在防空導彈發展史上可謂首創。S-300V系統配備有遠程地面預警雷達，能夠獲得早期預警信息，因此，系統的反戰術彈道導彈的綜合性能很高。
該系統的主要特點是：所攔截目標的射程、最大飛行速度、攔截戰術彈道導彈的最大高度、反應時間分別從1100公裏、3000米/秒、25公裏、15秒相應提高或縮短為2500公裏、4500米/秒、30公裏和7秒。雷達信息處理能力更強，對小反射截面積高速彈道導彈的攔截能力更強。1個安泰2500導彈營，可在1000～2000平方公裏的範圍內攔截各種型號的彈道導彈，在12500平方公裏的範圍內摧毀敵航空兵器，攔截導彈的概率為96%。其指揮控制系統可在強烈電子幹擾下跟蹤300公裏內的200個目標，並對其中的70多個目標實施打擊。作戰操作完全實現了自動化，具有更高的使用可靠性和現代化的故障檢測與排除手段，大大減少了戰勤人員數量與培訓時間。更有效地用於國土防空，與國家、軍隊的武器指揮控制系統實現壹體化，同時攔截16枚射程達2500公裏、飛行速度達4500米/秒、有效反射面積0.02平方米的彈道導彈和24個飛行目標。執行野戰防空任務能力更強。其本身可作為壹個小範圍的機動式戰術預警與指揮控制系統使用，獨立進行防空作戰，抗擊敵人作戰飛機對地面部隊及戰役縱深的空襲，攔截武裝直升機、對地攻擊機和空地戰術導彈等。