Работами по созданию 7К-ОК непосред­ственно руководили К.Д. Бушуев, М.К. Тихонравов и К.П. Феоктистов (компоновка и кон­струкция), Б.Е. Черток (комплекс бортовых систем). Ведущим конструктором 7К-ОК сначала являлся Е.А. Фролов, а затем -А.Ф. Тополь.

Корабль 7К-ОК «Союз» состоял из трех от­секов: спускаемого аппарата (СА), бытового (БО) и приборно-агрегатного отсека (ПАО). Отсеки соединялись между собой механиче­ски и на этапе спуска с орбиты разделялись с помощью пиротехнических устройств. Масса корабля составляла 6.4-6.5 т, длина (по корпусу) - 6.98 м, максимальный диа­метр - 2.72 м, объем двух жилых отсеков (БО и СА) по гермокорпусу - 10.45 м³, свободный объем - 6.5 м³. Время активного су­ществования на орбите - до 10 суток.

СА (масса - 2.8 т, максимальный диаметр - 2.2 м, длина - 2.16м, свободный объем 2.5 м³) предназначался для размещения экипажа (от одного до трех космонавтов) на участке выведения на орбиту, при управлении кораб­лем в полете и во время приземления.

БО массой 1.2-1.3 т состоял из двух полу­сфер диаметром 2.2 м, соединенных цилинд­рической вставкой высотой 0.3 м, свободный объем - 4 м³. Он использовался как рабочий отсек, служил местом проведения экспери­ментов, отдыха и питания экипажа. БО имел два обзорных иллюминатора и два люка. Ни­жний люк предназначался для перехода эки­пажа в СА, боковой (диаметром 0.64 м) - для посадки экипажа в корабль на стартовой по­зиции и для выхода космонавтов в открытый космос. Во время этой операции весь БО ис­пользовался как шлюзовая камера. В отсеке также располагались пульты управления, приборы и агрегаты, бытовое оборудование и научная аппаратура. Снаружи на верхней части БО размещался стыковочный агрегат, а также антенны радиокомплекса.

ПАО массой 2.7-2.8 т предназначался для размещения аппаратуры и оборудования основных бортовых систем корабля. Конст­руктивно ПАО состоял из трех отсеков: переходного (ПхО), приборного (ПО) и агрегат­ного (АО).

Отсеки корабля снаружи закрывались экранно-вакуумной теплоизоляцией (ЭВТИ) с внешним слоем из стеклоткани зеленого цвета. Все беспилотные корабли оснаща­лись системой автоматического подрыва объекта (АПО; НИИ-137, В.А. Костров).

Система ориентации и управления движе­нием (СОУД) корабля (отдел № 27 ОКБ-1, Б.В. Раушенбах) обеспечивала ориентацию корабля на орбите и выполнение маневров. Система обеспечивала также солнечную ори­ентацию, при которой корабль разворачивался так, чтобы свет падал на солнечные бата­реи. В качестве датчиков использовались трехстепенные гироскопы, датчики угловых скоростей, акселерометры, а также приборы для построения ориентации: солнечные, звездные, ионные датчики и датчики инфра­красной вертикали Земли (последние стали устанавливаться, начиная с корабля №7).

Для работы в условиях орбитального по­лета корабль 7К-ОК имел систему командной радиолинии (КРЛ), радиотелеметричес­кую систему БР-9 (НИИ-885, М.С. Рязанский), телевизионную систему «Кречет» (ВНИИТ, И.А. Росселевич), систему радиосвязи «Заря» (МНИИ РС, Ю.С. Быков), которая работала в КВ- и УКВ-диапазонах и обеспечивала связь на орбите при спуске после разделения отсеков (с помощью щелевой антенны, встро­енной в теплозащиту крышки люка СА), а также пеленгацию и связь после посадки.

В систему электропитания корабля вхо­дили: основная буферная (емкость 300 Ач) и резервная (75 Ач) серебряно-цинковые аккумуляторные батареи (АБ). Для подза­рядки буферной батареи использовались солнечные батареи, жестко закрепленные на корпусе ПАО (две панели общей площа­дью 11-14 м² и размахом 8-11 м). Напряже­ние электросети равнялось 24 В.

Корабли 7К-ОК оснащались радиотехни­ческой системой сближения и стыковки «Иг­ла» (НИИ-648, А.С. Мнацаканян), которая поз­воляла производить стыковку кораблей как в автоматическом режиме (основной вариант), так и в ручном (запасной вариант).

Для выполнения стыковки на корабли ус­танавливались стыковочные агрегаты двух видов: активный («штырь») и пассивный («ко­нус»). Агрегаты обеспечивали жесткое механическое стягивание и соединение электри­ческих разъемов кораблей. Внутреннего лю­ка-лаза не было, и поэтому переход космо­навтов из одного корабля в другой мог быть осуществлен только в скафандрах через от­крытый космос. В зависимости от агрегата стыковки корабли разделялись на два вида: активные (обозначались как 7К-ОК(А) и имели четные заводские номера) и пассивные (7К-ОК(П) с нечетными заводскими номерами).

Форма СА, положение его центра масс и система управления спуском (СУС) позволяли спускаемому аппарату совершать управляе­мый спуск с аэродинамическим качеством 0.25 (с перегрузкой не более 3-4 g). Управле­ние спуском осуществлялось с помощью газовых реактивных двигателей (ГРД), работаю­щих на перекиси водорода. В СУС входили два ГРД по рысканию и два ГРД по тангажу тягой по 7.5 кгс, а также два ГРД по крену тягой по 15 кгс. СА мог совершать спуск и по баллис­тической траектории (это был запасной ва­риант посадки) с перегрузкой 7-8 g и более.

Корабли 7К-ОК оснащались двумя пара­шютными системами (НИЭИ ПДС, Ф.Д. Тка­чев, с 1968 г. Н.А. Лобанов). Основная систе­ма парашютирования (ОСП) имела купол площадью 1000 м², запасная система пара­шютирования (ЗСП) - купол площадью 570 м². Парашюты размещались в герметич­ных контейнерах в СА, имевших форму эллиптического цилиндра (объем для ОСП 0.27 м^З и 0.17 м^З для ЗСП).

На кораблях 7К-ОК экипаж выполнял по­садку, находясь в спускаемом аппарате. Для этого на днище СА, под сбрасываемым ло­бовым экраном, устанавливались четыре двигателя мягкой посадки (ДМП; завод «Ис­кра», И.И. Картуков). Скорость приземления СА на ОСП составляла 6-8 м/с. ДМП включа­лись непосредственно у поверхности и гасили эту скорость до нуля. СА мог совершать посадку как на сушу, так и на воду.

Для корабля «Союз» принципиально по-новому была решена проблема спасения экипажа в случае аварии РН - была специ­ально создана система аварийного спасения (САС). Главным ее элементом была твердо­топливная двигательная установка (завод «Искра»), устанавливаемая на головной об­текатель. В отличие от «Востока», где отделе­ние корабля от РН могло быть выполнено только после выключения ее двигателей, САС «Союза» позволяла осуществить спасе­ние экипажа и на активном участке траекто­рии, при работающих двигателях ракеты.

Так как запуски «Союзов» должны были выполняться попарно с интервалом в сутки, то было решено использовать две стартовые площадки: № 1 («гагаринскую») и № 31, кото­рая использовалась для боевого дежурства МБР Р-7А и с 1964 г. - для запусков беспи­лотных КА.

Корабли 7К-ОК выводились на орбиты с апогеем 220-230 км, перигеем 180-210 км, наклонением 51.7^о и периодом обращения 88.4-88.6 мин.