El R-9 fue el ultimo de los ICBM Sovieticos impulsado por propulsor criogenico. Sus dos etapas son de tipo secuencial, la primera etapa esta equipada con un motor de ciclo cerrado y cuatro toberas de combustion que utiliza un propulsor criogenico liquido desarrollado por NPO Energomash Imeni V.P. Glushko; la segunda etapa utiliza cuatro toberas de ciclo abierto desarrollada por KB Khimavtomakiki. El control de vuelo durante la primera etapa es efectuado mediante un sistema de toberas orientables; como  la separacion de la primera etapa ocurre a una altitud donde las influencias de las fuerzas aerodinamicas es esencial, se aplican estabilizadores; en la segunda etapa se utilizan cuatro aletas directoras, que son extendiddas cuando se separa la primera etapa. El R-9 fue el primer cohete ICBM Sovietico que incorporo la presurizacion del propelente principal en los tanques de combustible, que obvia la necesidad de utilizar botellas especiales con gas de presurizacion. El misil original tiene una estructura de comando mediante canales de radio; el sistema inercial provee el control de vuelo durante la mayor parte de la trayectoria activa excepto por los ultimos diez segundos que es controlado por un sistema corrector de radio. Mas tarde este sistema de control fue cambiado por un sistema de monitoreo autonomo de los parametros de vuelo.

El misil podia ser equipado con dos tipos de cabeza de guerra: una de tipo ligero que transporta una carga de 1.7 Megatons y otra pesada con 2.09 Megatons.

El misil original era lanzado desde la superficie, en 1960 se desarrollo una version lanzada desde silo. Se desarrollaron en total tres complejos de lanzamiento: dos de lanzamiento terrestre (Desna-N/Valley) y uno en silo (Desna-V). Dos lanzadores, un centro de mando, misiles y depositos de propelente y un sistema de radio comando forman parte del complejo Desna-N. El complejo Valley tenia una estructura similar, pero esta equipado con un sistema automatico que puede fectuar un lanzamiento cada 20 minutos. En este tipo el misil es transportado desde el deposito al sitio de lanzamiento, instalado, cargado y orientado hacia el blanco. 

El complejo de Desna V, consistia en tres silos, localizados en una linea recta, muy cerca el uno del otro, un centro de mando subterraneo, depositos de combustible y complejo de radio control tambien subterraneos. Los silos tiene una profundidad de 36m con un diametro minimo de 7.8m. El misil puede permanecer en el silo en condicion de lanzamiento por un año y cargado de combustible por 24 horas. 

El sistema SS-8 fue desplegado en sitios blandos y duros. En Julio 21 de 1965 se inicio el despliegue. De acuerdo con estimativos el tiempo de reaccion de los sitios blandos de lanzamiento en situacion normal es de una a tres horas, para los sitios duros es de 30 a 45 minutos. La capacidad operacional inicial de los sitios blandos fue conseguida en Noviembre de 1963 y para los sitios duros en Abril de 1964. De acuerdo con las fuentes sovieticas, en Diciembre de 1964 existian cuatro regimientos con misiles basados en superficie y un regimiento con misiles basados en silos. El inventario maximo de 23 misiles fue alcanzado en 1963 y 1964; los sitios blandos fueron cerrados en 1971 y en 1976 los misisles R-9 fueron dados de baja.

*CEP: Exactitud de impacto
*ICBM: Misil Balistico Intercontinental