В отличие от Х-31 с ее молниеносным броском к цели, при создании Х-35 реализовался принцип скрытного применения с дальних рубежей, а ТТЗ практически соответствовало заданному при разработке удачной американской ПКР AGM-84 "Гарпун", что и обусловило сходные технические решения. Основной задачей при создании Х-35, разработанной на основе корабельной крылатой ракеты 3М24 "Уран", было достижение загоризонтной дальности полета. Для этого на ракете был установлен экономичный малогабаритный ТРД, а в конструкции использована самолетная компоновка: корпус цилиндрической формы с подфюзеляжным воздухозаборником, несущее крыло большой площади, цельноповоротное оперение. Для снижения веса конструкции корпус выполнен сварным из алюминиевых сплавов и не имеет эксплуатационных разъемов.

В нем размещены активная РГСН под радиопрозрачным стеклопластиковым обтекателем, бортовая САУ, состоящая из инерциальной системы, вычислителя, радиовысотомера и автопилота, энергоблок, боевая часть весом 145 кг, топливный бак (горючее - авиационный керосин) и маршевый двигатель. Для хранения в транспортно-пусковых контейнерах на кораблях и комплексе "Бал" береговой обороны крыло ракеты выполнялось складным; в авиационном варианте Х-35 крыло неподвижное для упрощения конструкции и повышения весовой отдачи.

Запуск ТРД после отделения от носителя (раскрутка турбины) производится пиростартером. Х-35 несет АРГС-35 массой 47,5 кг с зоной обзора по азимуту +45 градусов и +10 -20 градусов по вертикали, обеспечивающую дальность захвата 20 км.

Осколочно-фугасная БЧ заключена в проникающий кожух, обеспечивающий пробитие обшивки и массивных корпусных конструкций и оборудования корабля без разрушения самой БЧ и ее "доставку" во внутренние отсеки, где разрушающее действие будет максимальным. Примечательно, что ПКР нового поколения не рассчитаны на поражение кумулятивным действием - бронированные корабли ушли в прошлое, а сама кумулятивная струя выжигает лишь узкий сектор, уступая фугасному удару и осколочному потоку при внутреннем взрыве. Пуск Х-35 может осуществляться в направлении расчетного места атакуемого корабля, профиль полета программируется и включает в себя доворот на цель, поисковый режим (маневр "змейка" для обнаружения и захвата корабля РГСН), снижение для уменьшения радиолокационной и визуальной заметности, подскок и атаку с пикирования, особенно эффективную для поражения маневрирующей цели.

Маршевая скорость полета Х-35 - дозвуковая, 240-270 м/с, а снижение уязвимости достигается уменьшением высоты профиля с маршевых 5-10 м до 3-5 м на конечном участке - ракета летит практически на высоте гребней волн. По оценкам эффективности, Х-35 обеспечивает уничтожение корабля класса эсминец не более, чем двумя попаданиями ракет, для потопления меньших целей достаточно одной ракеты. Х-35 должны были войти в состав вооружения большинства ударных самолетов АВМФ, включая палубные МиГ-29К, штурмовики Су-25ТМ, дальние патрульные Ту-142, способные нести до 8 ракет под крылом, и вертолеты Ка-27, Ка-29 и Ка-31А-7. Однако задержки с разработкой затянули процесс, и заказчик не имел возможности провести совместные испытания Х-35 вплоть до распада Союза, после чего проблемы еще более затяжной характер.

Авиационные ПКР Х-35 созданы в вертолетном варианте (изд. 78) со стартовым РДТТ, предназначенном для Ка-27, Ка-29 и Ка-31А-7, самолетном Х-35У (изд. 35У), имитатор цели ИЦ-35 (служит для обучения корабельных расчетов средств ПВО). Разрабатывается так же модель с тепловизионной ГСН.