1D 导弹的二级火箭发动机 S2.711
S-75 系统采用的 1D 导弹由一枚两级火箭提供动力：一级火箭采用固体燃料；二级火箭采用液体燃料。发射时一级火箭起到助推作用，燃烧 5-6 秒钟后自动脱落，二级火箭继续飞行。除一级火箭外的主弹体为尖锥形头部、细长弹体，弹体上除了主翼外还有两对尾舵负责控制飞行方向，其中一对舵面负责控制弹体空中滚转和俯仰，各由一台舵机控制，可以差动，作用类似于飞机的平尾；另一对负责控制弹体方向稳定性，共用一台舵机，作用类似于飞机垂尾。为了适应高速飞行要求，主翼和尾舵不但适当后移，而且全部做成后掠三角形。鉴于 1D 的飞行状态过于稳定，不利于跟踪高速机动目标，在导弹头部增加了两对固定前翼，这样一来导弹由静安定变成了静不安定，尾舵稍有变化就能改变其飞行方向，另外在一级火箭上也有两对稳定尾翼。战斗部采用无线电近炸引信加破片战斗部，S-75 的单发杀伤概率为 54%，三发杀伤概率 98%。
1D 导弹的 Kartukov PRD-18 固体火箭助推器
S-75 系统的基本作战单位和作战方式
S-75 系统的基本作战单位是防空导弹营。一个标准 S-75 地空导弹营包括 6 部 SM-63-I 导弹发射架和 1 部“扇歌”雷达。按照苏军条令规定，标准情况下，6 具发射架对外成六角形阵地，彼此以道路连接；“扇歌”雷达指挥车、配电车和三个掩蔽指挥所部署在阵地中央，负责指挥各个发射架依次发射。为做到先敌发现，还需要额外配备一台 P-12 搜索雷达和一台 PRV-10 测高雷达，二者一起工作，通过有线线路为“扇歌”雷达提供敌机方位、速度和高度信息。每三个地空导弹营及各种勤务保障分队组成一个地空导弹团，每三个地空导弹团构成一个地空导弹旅，依此类推还有防空师、防空军等作战单位。
古巴导弹危机中古巴的 S-75 发射阵地侦察照片
后期 S-75 开始使用改进型的 SM-90 导弹发射架
“扇歌”雷达
PRV-10 测高雷达
P-12 搜索雷达
S-75 的 PR-11A 导弹运输拖车
S-75 系统的主要作战方式包括要地防空和机动伏击两种：要地防空主要是环绕防御目标构筑多层防线，每层防线上有多个六角形地空导弹阵地为支撑点，在战区防空指挥中心统一指挥和协调下，与防空战斗机、地面高炮协同作战共同抗击敌方多方向、多高度、多波次高强度空中打击，保卫己方要地安全。机动伏击是根据敌机侦查规律和活动航迹分析结果，有意识的在敌机必经之地设伏，待敌机经过时突然攻击。这种战术通常要求部队以营为单位进行大范围铁路或公路机动，打一枪换个地方，让敌人难以捉摸我方防空部队的部署情况；必要时还需要出动海空军进行战场佯动来引蛇出洞。上世纪 50、60 年代，解放军地空导弹部队使用 S-75 系统实施机动伏击先后击落 5 架美蒋 U-2 高空侦察机。
发射中的红旗-2 地空导弹
被解放军地空导弹部队击落的 U-2 残骸
具体战斗中，远端标图参谋和近端标图参谋在营指挥所里收听军区空情指挥中心提供的空情信息，根据对方提供敌机飞行方向、速度、高度信息在地图上绘制敌机飞行轨迹，计算敌机距离我方射击区域的有效距离；营长根据上述信息并遵照战区防空指挥中心预先制定的作战计划定下发射决心；“扇歌”雷达指挥车上的高低参谋和方向参谋分别操作两台跟踪天线跟踪敌机，将敌机回波信号稳稳地套在显示屏正中央；确认锁定目标后，“扇歌”转入自动跟踪，六部导弹发射架顺着“扇歌”雷达的跟踪方向缓缓转动同步跟踪目标；待营长一声令下，发射技师遵照发射顺序连续发射导弹，引导技师的显示屏上会显示一个微弱的雷达回波正高速接近敌机回波信号，直到两者重合后消失；如果敌机释放干扰，引导技师转入手动跟踪引导导弹击中目标。
