Ракета УР-100 представляет собой двухступенчатую однокалиберную ракету тандемной схемы. Первая ступень ракеты оснащалась маршевыми двигателями РД-0216 и РД-0217. Двигательная установка состояла из четырёх однокамерных ЖРД (три РД-0216 и один РД-0217) с поворотными камерами сгорания. ЖРД были разработаны в КБ химавтоматики под руководством С.А. Косберга, а после его смерти А.Д. Конопатова. Серийное производство двигателей было развёрнуто на Воронежском механическом заводе. Однокамерный маршевый ЖРД 15Д13 второй ступени и рулевой четырёхкамерный двигатель 15Д14 созданы Главным конструктором Ленинградского ОКБ-117 С.П. Изотовым. Компоненты топлива — НДМГ и азотный тетраксид. Тормозные двигатели разработаны в К.Б-2 завода № 81 под руководством И.И. Картукова.
Разрабатывая стратегический ракетный комплекс с МБР 8К84 (УР-100), конструкторы ОКБ В.Н. Челомея применили ряд новшеств. Главными особенностями ракеты были её постоянное содержание в транспортно-пусковом контейнере (ТПК) — неотъемлемой части ракеты и её ампулизация.
Идея ампулизации заключалась в том, чтобы исключить преждевременный контакт топлива с элементами большинства узлов и магистралей ракеты. Сложность и высочайший научно-технический уровень проведённых работ по ампулизации ракеты иллюстрирует, например, такая цифра: под влиянием высокоагрессивных компонентов топлива должны были находиться более двадцати тысяч (!) разъёмных соединений различных типов. К решению проблемы были привлечены десятки крупнейших научно-исследовательских и конструкторских организаций страны. Были разработаны новые сварочные технологии, отработаны режимы, защитные среды и флюсы: случаи коррозионных разрушений разъёмов и агрегатов ракеты были исключены.
Ампулизация ракеты в принципе была осуществлена коллективом ОКБ-52 и приданных ему заводов впервые в мире и на высочайшем уровне. Это была исключительная по своему уровню инженерная задача. Принципы, заложенные в основу ампулизации, позволяют успешно хранить и эксплуатировать такой тонкий боевой механизм, каким является заправленная баллистическая ракета. Время подтвердило верность выбора, а избранные принципы остаются теми же и сегодня, спустя 50 лет.
Заметим, что хотя работы по ампулизации Р-36-О уже велись, её стопроцентная ампулизация начала внедряться только после выхода приказа ГКОТ от 12 января 1965 года, а её лётные испытания были завершены 20 мая 1968 года. Ракета Р-36-О принята на вооружение 19 ноября 1968 года [126], через два года после ракеты УР-100.
Непонятно, о каком первенстве в ампулизации ракет говорят представители «Южмаша» в своих публикациях. Ведь нельзя же считать ампулизированной ракету Р-16, принятую на вооружение 15 июля 1963 года, гарантированно находящуюся в заправленном состоянии только 30 суток, при готовности к старту в 18 минут.
Напомним, что гарантированный срок хранения ракеты УР-100 на стартовой позиции составлял семь лет, при готовности к старту — три минуты [126].
Важнейшим элементом, обеспечивающим надёжное и длительное многолетнее хранение заправленной ракеты, её своевременный пуск, стал универсальный транспортно-пусковой контейнер, представляющий собой герметизированную охватывающую ракету конструкцию цилиндрической формы. Продуманная система осушения воздуха через «жабры», встроенные в контейнер, посредством силикагеля даже привела к тому, что присущие металлу и сварке микродефекты при наддуве баков сухим азотом получили тенденцию к «залечиванию».
Газодинамический старт ракеты неизменно производился из транспортно-пускового контейнера, обеспечивавшего надлежащее длительное хранение заправленной ракеты и создававшего необходимые условия для пуска. ТПК в то же время защищал ракету при старте от высокой температуры газовой струи работающих двигателей.
Характерной особенностью размещения ракеты в ТПК было наличие системы пружинных амортизаторов, обеспечивающих её сохранность и успешный пуск даже при относительно близком ядерном взрыве. Контейнер закреплялся в пусковой установке при помощи амортизаторов, которые в значительной степени гасили возникающие нагрузки амортизационными связями между стволом шахты, контейнером и ракетой. Верхний пояс амортизаторов должен был воспринимать горизонтальные, а нижний — и горизонтальные, и вертикальные колебания.