Максимальный полезный груз при выводе на круговую орбиту высотой 185 км с наклонением 28° — 29,5 т. Груз, доставляемый с орбиты на Землю, — 14,4 т против 20 т. у «Бурана». Номинальная длительность орбитального полета — 7 суток, а при наличии дополнительных запасов расходуемых материалов она может увеличиваться до 30 суток. Численность экипажа 7 человек, из них 4 человека — исследователи и экспериментаторы, не являющиеся профессиональными космонавтами. Полет совершается без скафандров, разумеется, за исключением выходов в открытый космос. Перегрузки на всех участках полета не превышают 3 единиц.
Стартовая масса «С. Ш.», выполненного по двухступенчатой схеме с параллельным расположением ступеней, — около 2 тыс. т, длина — 56 м. При старте (вертикальном) включаются двигатели обеих ступеней.
На высоте около 40 км два твердотопливных блока-ускорителя первой ступени отделяются и с помощью парашютной системы опускаются в океан. Затем они буксируются к стартовому комплексу и после восстановительного ремонта и повторного снаряжения топливом используются вновь до 20 раз. Вторая орбитальная ступень — крылатая пилотируемая. Ее основная двигательная установка использует жидкое топливо из внешнего сбрасываемого бака — единственного одноразового элемента.
Каждый твердотопливный блок первой ступени имеет массу 584 т, длину 45,7 м, диаметр 3,71 м, среднюю тягу 12,4 МН (1200 Т), продолжительность работы 122 с. Масса орбитальной ступени 111 т, ее длина 37,3 м, высота по килю 17,3 м, размах крыла 23,8 м. Каркас и обшивка ступени изготовлены из алюминиевого сплава, теплозащита из композиционного материала «углерод-углерод», кварцевого волокна или специального войлочного материала (в зависимости от степени нагрева защищаемого участка). Основная двигательная установка состоит из трех кислородно-водородных жидкостно-реактивных двигателей с максимальной продолжительностью непрерывной работы 8 мин и общим ресурсом 7,5 ч. ЖРД рассчитан на 55 полетов. На ступени предусмотрены два ЖРД маневрирования тягой по 27 кН, работающих на четырехокисном азоте и монометилгидразине, и 44 ЖРД ориентации, работающих на том же топливе. ЖРД маневрирования обеспечивает довыведение ступени на орбиту после отделения внешнего топливного бака, коррекцию орбиты, сближение с другими орбитальными объектами и торможение для схода с орбиты. ЖРД ориентации работают как на орбите, так и при входе в атмосферу, пока не становятся эффективными аэродинамические поверхности. Орбитальная ступень оснащается комплексной системой навигации, наведения и управления, способной работать как в автоматическом, так и в ручном режиме. Пилоты используют ручки управления и педали.