Длина корабля выросла до трехсот метров, водоизмещение возросло вдвое, с двадцати пяти тысяч тонн до пятидесяти. Но в сочетании с хорошей мореходностью и новыми, более мощными реакторами «тандемного» типа, которые были установлены и на подводных авианосцах «Северсталь» и «Архангельск», скорость нового корабля составила тридцать два узла. На атомном крейсере появилась угловая палуба. Разгон самолетов осуществлялся электромагнитными катапультами, которых было на корабле три: две на основной полетной палубе и одна на угловой. Между ними в носовой части полетной палубы были расположены двумя рядами неподвижные подпалубные пусковые установки ракет «Обсидиан». Такие же, как и установленные по проекту модернизации на атомных ракетных крейсерах «Петр Великий», «Адмирал Нахимов» и «Адмирал Лазарев». Но, в отличие от них, на новом авианосце для экономии места отказались от счетверенных пусковых барабанов, а установили восемь неподвижных ракетных шахт. Все же главным оружием авианосца были самолеты.
Основную ударную силу представляли восемь многоцелевых истребителей-бомбардировщиков Су-34К — «корабельные», представляющие собой модификацию знаменитого ударного самолета нового поколения, пришедшего на смену Су-24М.
Так, спустя более чем двадцать лет Су-34 «получил прописку» на авианосце, которую еще в 1990 году невольно «предсказали» ему журналисты. Именно тогда, во время показа авианесущего крейсера «Тбилиси» (который впоследствии стал «Адмиралом Кузнецовым») бесталанному первому и последнему президенту СССР, над палубой корабля прошел экспериментальный ударный самолет Су-27ИБ. Его демонстрационный полет был снят находившимся на полетной палубе корреспондентом ТАСС. Впоследствии этот снимок с подписью: «Посадка на ТАКР «Тбилиси» обошел страницы мировой прессы.
Прикрывали «крылатые тридцатьчетверки» восемь палубных многоцелевых истребителей Су-ЗЗМ.
Они тоже могли нести управляемое вооружение класса «воздух — корабль», «воздух — РЛС» и «воздух-поверхность». Кроме того, на атомном авианесущем крейсере базировались четыре многоцелевых вертолета Ка-31 и беспилотные боевые самолеты РСК МиГ «Скат». Радиолокационное обеспечение корабельной группировки выполняли два самолета ДРЛО Ан-71 и беспилотные аппараты «Прорыв-РЛД» ОКБ Яковлева.
Зенитно-ракетные комплексы «Кинжал» и ракетно-артиллерийские «Кортики» располагались на четырех носовых и кормовых спонсонах обоих бортов корабля, создавая непреодолимый частокол из ракет и потоков 30-миллиметровых снарядов на пути самолетов, «беспилотников» и крылатых ракет противника.