“能源號”火箭在總體布局上繼續沿用了自50年代後期以來前蘇聯大型運載火箭廣泛采用的橫向捆綁助推器的結構形式，即在芯級周圍捆綁不同數量的助推器，用以構成助推級。與前蘇聯以往的運載火箭相比，“能源號”火箭具有如下的特點：
（1）有效載荷並不是配置在火箭的頭部，而是安裝在芯級的一側。
（2）“能源號”火箭僅將其加速到亞軌道速度，然後在預定的軌道高度（通常約為110千米）與有效載荷分離。有效載荷在分離後還需要依靠自身的發動機提供推力，加速飛行，直到進入所要求的軌道。采用這種工作模式既可使芯級在與有效載荷分離後自毀時產生的大量碎片不會對近地麵空間造成汙染，又可使運載火箭具有較大的使用靈活性，這樣一來，能夠滿足多種有效載荷與不同用途的運載需要。
（3）十分重視安全與可靠性，強化地麵試驗。在飛行中即使助推級或芯級有一台發動機出現故障，火箭仍可繼續有控製地飛行。火箭的推重比可以降低到1.25：1.
（4）從一開始就把火箭設計成積木式係統，采用標準的液體火箭助推器，可以通過在芯級周圍捆綁2個、4個、6個或8個助推器（捆綁8個助推器時，有效載荷將配置在芯級的上方），或者以一組助推器為基礎，增加不同的上麵級，組成運載火箭係列，具有向低地球軌道發射大到200噸重有效載荷的能力。
（5）為解決與運載火箭多次重複使用有關的結構、回收等問題，創造了必要的試驗與研究條件。
4.“宇宙3M號”火箭
“宇宙3M號”運載火箭是俄羅斯在R-14U中程彈道導彈基礎上研製的輕型運載火箭，是發射“宇宙號”係列衛星的基本運載工具。
R-14是俄羅斯南方設計局的負責人揚格爾設計的中程導彈。根據當時俄羅斯政府的要求，曾先後將R-14及其改進型R-14U改裝成運載火箭。為了把導彈變成火箭，研究人員給R-14增加了第二級和級間分離裝置，並調整了氧化劑箱的結構。由R-14改裝成的稱為“宇宙1”火箭，由R-14U改裝成的稱為“宇宙3M號”火箭。
“宇宙3M號”為兩級串聯式結構，采用的是液體發動機，使用可自燃推進劑偏二甲肼和硝酸，推進劑重約82噸，兩級之間的分離采用“半熱”方式。火箭第一級使用格魯什科研製的RD-216四室發動機，由“動力機器”科學生產聯合體負責生產；第二級發動機由伊薩耶夫研製，包括1台單室非燃盡發動機和1台遊動發動機。主發動機的特點是可多次點火，而且存在3種工作方式：大推力、中間推力和小推力。在將航天器送入軌道時，第二級發動機需要點兩次火：第一次點火後進入一條過渡彈道，用遊動發動機保持穩定；第二次點火提速將航天器送入軌道。
為發射“宇宙3M號”，在普列謝茨克發射場修建了一座擁有兩個發射工位的發射設施。這套設施是由運輸機器製造設計局設計製造的，同時還重新啟用了原來用於發射“宇宙2”火箭（由R-12彈道導彈改裝成的火箭）的“虹”發射係統。1967年5月15日，“宇宙3M號”在普列謝茨克進行了首次發射，將“宇宙——158”衛星成功送入軌道。