Внешне аппарат напоминает огромный самолет с широкими крыльями и высоким хвостовым оперением, однако «Лунь» не передвигался на большой высоте, а буквально скользил над поверхностью воды. Во время полета экраноплан находился на высоте примерно от одного до пяти метров благодаря экранному эффекту — явлению, при котором под крыльями создается дополнительная подъемная сила.
Конструкция экраноплана для своего времени считалась уникальной. Крылья располагались в центральной части корпуса, а под днищем находилось специальное устройство, похожее на лыжи, которое смягчало нагрузку при посадке на воду. Главной технической особенностью стали восемь мощных реактивных двигателей, установленных в носовой части. Именно они позволяли тяжелой машине быстро разгоняться и развивать высокую скорость над водой.
Экраноплан создавался как ударный ракетоносец, поэтому в его верхней части установили шесть пусковых установок для противокорабельных ракет. Сочетание массивного корпуса, реактивных двигателей и вооружения делает аппарат похожим на технику из научно-фантастического фильма.