РЛС кругового обзора 9С15М представляла собой трехкоординатную когерентно-импульсную РЛС обнаружения сантиметрового диапазона волн с мгновенной перестройкой частоты, программным электронным управлением лучом (1,5x1,5°) в угломестной плоскости, электрогидравлическим вращением антенны по азимуту и высокой пропускной способностью. В РЛС были реализованы два режима кругового регулярного обзора воздушного пространства.
В первом режиме зона обзора станции составляла 45° по углу места, инструментальная дальность обнаружения — 330 км, темп обзора — 12 с. Истребитель обнаруживался с вероятностью 0,5 на дальности 240 км.
Во втором режиме зона обзора станции составляла 20° по углу места, инструментальная дальность — 150 км, темп обзора — 6 с. В этом режиме для обнаружения БР была предусмотрена программа замедления вращения антенны по азимуту в ракетоопасном секторе (в пределах 120°) и увеличения сектора обзора по углу места до 55°. При этом темп обновления информации составлял 9 с. Во втором режиме самолет-истребитель надежно обнаруживался в пределах всей инструментальной дальности, а дальность обнаружения БР типа "SCUD" составляла не менее 115 км, типа "Ланс" — не менее 95 км.
Для увеличения потенциала РЛС в отдельных направлениях, защиты ее от активных, пассивных и комбинированных помех были предусмотрены еще четыре программы замедления вращения антенны станции, которые могли быть реализованы в двух режимах регулярного обзора. При использовании этих программ темп обновления информации увеличивался на 6 с при размере сектора замедления, равном 30°.
Помехозащищенность РЛС обеспечивалась применением антенны, имевшей низкий и быстро спадающий до уровня фона (порядка 50 дБ) уровень боковых лепестков диаграммы направленности, ограничением и оптимальной фильтрацией эхо-сигналов, трехканапьным автокомпенсатором активных помех, временной автоматической регулировкой усиления приемника, нелинейной схемой селекции движущихся целей с автоматическим учетом скорости ветра (снос пассивных помех), анализом интенсивности активной помехи и некогерентным накоплением сигналов (в амплитудном режиме и после схемы селекции движущейся цели), автоматическим межобзорным бланкированием отдельных участков зондируемых направлений с интенсивным уровнем помех от местных предметов. Станция была способна определять угловые координаты самолетов-постановщиков шумовой заградительной помехи и выдавать их на КП системы С-300В. На участках интенсивных отражений от местных предметов и метеообразований было возможно бланкирование автоматического съема данных.
