С внешней стороны корпуса наносится специальное теплозащитное покрытие. Покрытие используется двух типов в зависимости от места установки: в виде плиток на основе супертонкого кварцевого волокна и гибких элементов высокотемпературных органических волокон. Для наиболее теплонапряженных участков корпуса, таких как кромки крыла и носовой кок, используется конструкционный материал на основе углерода. Всего на наружную поверхность «Бурана» нанесено свыше 39 тысяч плиток.

Габариты «Бурана»: полная длина — 35,4 метра, высота — 16,5 метра (при выпущенном шасси), размах крыла — около 24 метров, площадь крыла — 250 м2, ширина фюзеляжа — 5,6 метра, высота — 6,2 метра, диаметр грузового отсека — 4,6 метра, его длина — 18 метров, стартовая мас са — до 105 тонн, масса груза, доставляемого на орбиту, — до 30 тонн, возвращаемого с орбиты — до 15 тонн, максимальный запас топлива — до 14 тонн. «Буран» рассчитан на 100 рейсов и может выполнять полеты как в пилотируемом, так и в беспилотном (автоматическом) варианте. Максимальное количество членов экипажа — 10 человек, при этом основной экипаж — 4 человека и до 6 человек — космонавты-исследователи. Диапазон высот рабочих орбит 200-1000 километров при наклонениях от 51 до 110. Расчетная продолжительность полета 7-30 суток.

Обладая высоким аэродинамическим качеством, корабль может совершать боковой маневр в атмосфере до 2000 километров.

Система управления «Бураном» основана на бортовом многомашинном комплексе и гиростабилизированных платформах.

Она осуществляет как управление движением на всех участках полета, так и управление работой бортовых систем.

Одной из основных проблем при ее проектировании была проблема создания и отработки математического обеспечения.

Автономная система управления совместно с радиотехнической системой «Вымпел» разработки Всесоюзного научно-исследовательского института радиоаппаратуры, предназначенной для высокоточных измерений на борту навигационных параметров, обеспечивает спуск и автоматическую посадку, включая пробег по полосе до останова. Система контроля и диагностики, примененная здесь впервые на космических аппаратах как централизованная иерархическая система, построена на встроенных в системы средствах и на реализации алгоритмов контроля и диагностики в бортовом вычислительном комплексе.

Радиотехнический комплекс связи и управления поддерживает связь орбитального корабля с ЦУП. Для обеспечения связи через спутники-ретрансляторы разработаны специальные фазированные антенные решетки, с помощью которых осуществляется связь при любой ориентации корабля. Система отображения информации и органов ручного управления обеспечивает экипаж информацией о работе систем и корабля в целом и содержит органы ручного управления в орбитальном полете и при посадке.

Система электропитания корабля, созданная в НПО «Энергия», построена на базе электрохимических генераторов с водородно-кислородными топливными элементами разработки Уральского электрохимического комбината. Мощность системы электропитания — до 30 кВт. При ее создании пришлось разработать принципиально новый для СССР источник электроэнергии — электрохимический генератор на основе топливных элементов с матричным электролитом, обеспечивающий непосредственное преобразование химической энергии водорода и кислорода в электроэнергию и воду, и разработать впервые в мире систему космического криогенного докритического (двухфазного) хранения водорода и кислорода без потерь.

Объединенная двигательная установка (ОДУ) «Бурана» состоит из двух жидкостных ракетных двигателей орбитального маневрирования тягой 8800 килограммов (5000 включений за полет), 38 управляющих двигателей с тягой по 400 килограммов (2000 включений за полет), 8 двигателей точной ориентации тягой по 20 килограммов (5000 включений за полет), 4 твердотопливных двигателей экстренного отделения с тягой по 2800 килограммов, 1 кислородного бака и 1 бака горючего со средствами заправки, термостатирования, наддува, забора жидкости в невесомости.

Двигатели ОДУ размещаются на орбитальном корабле с учетом решаемых ими задач. Так, двигатели управления, расположенные в носовой и хвостовой частях фюзеляжа, обеспечивают координатные перемещения корабля по всем осям и управление его положением в пространстве.

В штатном (безаварийном) полете двигатели ОДУ обеспечивают стабилизацию орбитального корабля в связке с ракетой-носителем, разделение корабля и ракеты-носителя, довыведение корабля на рабочую орбиту (двумя импульсами), стабилизацию и ориентацию, орбитальное маневрирование, сближение и стыковку с другими космическими аппаратами, торможение, сход с орбиты и управление спуском.

В нештатных ситуациях (то есть при авариях на активном участке) двигатели ОДУ используются в первую очередь для ускоренной выработки топлива перед отделением от ракеты-носителя с целью восстановления необходимой центровки орбитального корабля.

В случае экстренного отделения предусматривается срабатывание специальных пороховых двигателей ОДУ.

При создании «Бурана» особое внимание уделялось наземной экспериментальной отработке. Разработанная комплексная программа наземных испытаний охватывала весь объем отработки, начиная от узлов и приборов и кончая кораблем в целом. Предусматривалось создание около сотни экспериментальных установок, семь комплексных моделирующих стендов, пять летающих лабораторий и шесть полноразмерных макетов орбитальных кораблей.

Для отработки технологии сборки корабля, макетирования его систем и агрегатов, примерки с наземным технологическим оборудованием были созданы два полноразмерных макета корабля: «ОК-МЛ-1» и «ОК-МТ».

Первый — макетный экземпляр корабля «ОК-МЛ-1», основным назначением которого являлось проведение частотных испытаний как автономно, так и в сборке с ракетой-носителем, был доставлен на полигон в декабре 1983 года. Этот макет также использовался для проведения предварительных примерочных работ с оборудованием монтажно-испытательного корпуса, с оборудованием посадочного комплекса и универсального комплекса стенд-старт.

Макетный корабль «ОК-МТ» был доставлен на полигон в августе 1984 года для проведения конструкторского макетирования бортовых и наземных систем, примерки и отработки технологического оборудования, отработки плана подготовки к пуску и послеполетного обслуживания. С использованием этого изделия были проведены полный цикл примерок с технологическим оборудованием с монтажно-испытательным корпусом «Бурана», макетирование связей с ракетой-носителем, отработаны системы и оборудование монтажно-заправочного корпуса и стартового комплекса с заправкой и сливом компонентов объединенной двигательной установки.