在机身平台上，A-50U预警机降低了垂直尾翼，提高其巡航时的飞行稳定性，同时减轻机身重量，提升航程，增加任务时间。在电子系统上，A-50U预警机换装了更加先进的“熊蜂-М”空中预警与控制系统。采用全向旋转雷达天线罩，装备有源相控阵雷达天线，以及更加先进的计算机系统和数字信号处理系统，有效解决了超高频辐射和噪音干扰问题。座舱换装大屏幕液晶显示屏，完全实现自动化指令传输，大大加强了情报处理、目标识别、信息传输等能力。

A-50U预警机探测空中目标的距离和跟踪目标的数量均得到显著提升，据说可以同时跟踪上百个空中目标，同时指挥数十架战斗机作战。A-50U预警机有效提升了俄罗斯空天军预警机的现代化水平，缩小了其与中美等国的装备技术差距。但俄军并没有止步于此，其更为先进的A-100预警机已于2017年首飞，据俄罗斯媒体报道，该型预警机预计将在2024年服役。

A-100预警机改用最新型的伊尔-476运输机作为机身平台，安装4台PS-90A涡轮风扇发动机，采用大量现代工艺和复合材料制造，最大起飞重量增加到210吨，在最大航程、燃油效率、飞行性能等方面均得到巨大提升。

在更为关键的雷达性能上，A-100预警机采用了独一无二的双面阵列有源相控阵雷达。具体来讲，就是一面雷达为S波段，另一面雷达为UHF波段，前者用于普通空中目标探测，后者则针对隐身目标。这使得A-100预警机可能具备优秀的反隐身作战能力，能够在未来帮助俄军对抗F22、F35等隐身战斗机。据推测，其可以同时跟踪的目标在300个以上，对非隐身目标的雷达探测距离不低于600公里。