Самолет Ту-16КСР-2 был переоборудован из Ту-16КС и по своим характеристикам отличался от него незначительно. В ходе переоборудования с самолета Ту-16КС демонтировали термоконтейнер с комплектом станции К-11М, балочные держатели БД-187, контрольно-записывающую аппаратуру, все жгуты и электрооборудование "Кометы**, РЛС РПБ-4 и некоторое другое оборудование. После этого на самолете установили более совершенную радиолокационную станцию "Рубин**, балочные держатели БД-352, доплеровский измеритель путевой скорости и угла сноса ДИСС-1, автопилот АП-6Е (вместо АП5-2М), доработали топливную систему.
Крылатая ракета КСР-2 предназначалась для поражения радиолокацион-но-контрастных морских целей типа крейсер водоизмещением не менее 10 тыс. т, а также железнодорожных мостов, плотин и т.п.
Планер ракеты по аэродинамической схеме представляет собой среднеплан со стреловидным крылом и оперением. Длина ракеты - 8,65 м, размах крыла, для удобства транспортировки выпол-неного складывающимся, 4,5 м, угол среловидности крыла и хвостового оперения - 55°, вес ракеты с обычной боевой частью - 4077 кг. Емкость бака с окислителем АК-20Ф (азотная кислота) - 1040 л, с горючим ТГ-02("самин") - 660 л. В головной части фюзеляжа ракеты размещалась РЛС КС-11М и отсек боевой части. Хвостовая часть со съемным обтекателем служила для размещения агрегатов электроспецобору-дования, автопилот и двигатель ракеты. В отличие от ракет КС и К-10, имевших авиационные турбореактивные двигатели на ракете КСР-2 установили жидкостно-реактивный двухрежимный двигатель конструкции А.М.Исаева, работавший на двухкомпонентном топливе, что обеспечивало увеличение высоты пуска до 10000 м. При этом скорость полета ракеты по сравнению с КС возросла на 200 км/ч, дальность пуска, составлявшая 140-150 км впоследствии после незначительных доработок была увеличена на 40-50 км. Тяга двигателя на первом режиме работы составляла 1213 кгс, на втором -707 кгс, расход самовоспламеняющихся компонентов топлива соответственно 5,4 и 2,3 кг/с. Вес двигателя -48,5 кг. Запуск его производился автоматически от временного реле. В зависимости от характеристик цели ракета КСР-2 могла снаряжаться или обычной или специальной боевой частью. Боевая часть ФК-2 фугасно-ку-мулятивного действия применялась для поражения кораблей (вес без взрыва-тельного устройства 850 кг, взрывчатого вещества -684 кг). Боевая часть имела длину 1050 мм,обладала возможностью пробивать броневое покрытие из стали толщиной до 300 мм. Для поражения наземных целей предназначалась боевая часть ФК-2Н -фугасная с активной оболочкой. Специальная боевая часть имела систему автоматики, отрывной разъем и датчик отрыва.
