Третья ступень ракеты, которая и должна была достигнуть цели, состояла из пяти отсеков. В первом отсеке располагались радиовзрыватель с передающей антенной. В носке ракеты был установлен приемник воздушного давления. Корпус первого отсека был смешанной конструкции. В зоне расположения передающей антенны радиовзрывателя он был выполнен из радиопрозрачного материала, а остальная часть изготавливалась литьем из магниевого сплава. Второй отсек предназначался для размещения осколочной боевой части с предохранительно-исполнительным механизмом. Корпус этого отсека выполнялся из листа легкого и достаточно прочного сплава АМГ-6Т, подкрепленного шпангоутами В третьем аппаратурном отсеке был расположен силовой шпангоут, использовавшийся для установки передних лонжеронов крыльев и устройств отделения ракетно-прямоточного твердотопливного двигателя. Корпус третьего отсека изготавливался литьем из магниевого сплава. Четвертый отсек представлял собой твердотопливный двигатель с зарядом в виде одной вкладной шашки, форма которой обеспечивала необходимый закон изменения тяги. Сопло этого двигателя было выполнено по схеме с удлиненным газоводом. что позволило разместить заряд в центре тяжести третьей ступени и, соответственно, избежать при его работе значительных изменений в центровке ступени. Корпус двигателя изготавливался из высокопрочной нержавеющей стали. В пятом отсеке по оси находилось сопло с газоводом. В кольцевом зазоре между ним и корпусом располагались блок питания, воздушный аккумулятор давления и рулевые машины управления рулями-элеронами. На изготовленном из магниевого сплава корпусе этого отсека были установлены четыре руля-элерона. Снизу в корпусе отсека располагался электроразъем. через который бортовая аппаратура ракеты перед пуском получала информацию от наземных средств, а сверху располагалась антенна канала радиоуправления.
Значительное внимание при разработке 22Д было уделено обеспечению отделения от ракеты твердотопливных ракетно-прямоточных двигателей, каждый из которых весил около 100 кг и к тому же располагался как раз в плоскости рулей-элеронов. Принятая схема их отделения с помощью специальных пироцилиндров позволила создать надежную и достаточно легкую конструкцию. Как показали испытания, она обеспечила отделение двигателей во всем необходимом диапазоне скоростей и высот полета без внесения значительных возмущений в полет ракеты и нарушения функционирования ее аппаратуры-. Тем не менее эти возмущения определили проведение сброса двигателей не позже, чем за 8-10 с до момента встречи с целью. За это время ракета с работающим двигателем третьей ступени успевала парировать возмущения и ликвидировать имевшуюся к этому времени ошибку наведения на цель.
