1965年“螺旋”计划得到苏联当局的批准正式上马,1966年6月25日,Lozino-Lozinsky被确定为该项目的总设计师
高超音速发射母机最初设计装有4台火箭冲压发动机,采用煤油做燃料,可使母机在22-24公里高空达到4马赫的飞行速度,然后释放轨道飞行器;米高扬设计局还计划将来发射母机采用液氢燃料,可进一步使母机的飞行高度提高到28-30公里,飞行速度达到6马赫。为了适应高速飞行的特点,母机采用了箭头状的飞翼布局,垂尾安装在翼尖,采用高旁道比的进气道设置在机身下方。机身上方是轨道飞行器的发射平台,轨道飞行器和推荐火箭的复合体就固定在上面,为了保持这个系统空气动力外形,复合体的头部和尾部采用了整流罩
推进火箭是一种2级火箭最初采用煤油推进剂,将来计划换成液氧液氢推进剂,当母机达到释放高度时,推进火箭将点火启动,将轨道飞行器推入轨道。
米格105“螺旋”轨道飞行器是一种底部平坦的升力体飞行器,整个飞机外形酷似三角型,该机因机鼻上翘而得到一个“木鞋”的绰号,米格105的的特色是其可收放机翼设计,该机在发射,在轨飞行和重返大气层阶段机翼与水平方向成60度角,起到了垂直安定面的作用,当飞机减速至音速以下时两边机翼将展开成水平180度角,以加大飞机的升力。
推进火箭将把轨道飞行器发射至130公里高度的轨道,轨道飞行器只能在此高度围绕地球飞行2-3圈,在这段的时间内,轨道飞行器必须依靠自己的发动机进行轨道机动,进入最终轨道。米格105装有一台1500公斤推力的主发动机和两台40公斤推力的备用发动机,备用发动机侧面配备有进行姿态控制的反推力发动机组,包括6个16公斤推力的发动机和10个1公斤推力的发动机。