Корпус самоходки выполнен из алюминиевого броневого сплава максимальной толщины не более 15 мм. Верхний лобовой лист установлен под большим углом наклона. По середине корпуса смонтирована коническая башня со скошенной лобовой плитой. По продольной оси машины в ее носовой части находится рабочее место механика-водителя. Слева от него располагается командир машины. Для обоих в горизонтальной крыше корпуса предусмотрены индивидуальные люки.
Самоходное артиллерийское орудие (САО) получило название 2С9 “НОНА-С”. По одной из легенд, всегда возникающих при создании нового оружия, "НОНА" - не имя женщины, а аббревиатурное сокращение названия - "Новое Орудие Наземной Артиллерии". Даже для сегодняшнего времени "НОНА-С" - уникальная артиллерийская система, сочетающая в себе свойства орудий различных видов и предназначенная для непосредственной огневой поддержки подразделений воздушно-десантных войск на поле боя. Его поднятый почти в зенит ствол позволяет решать в горах такие задачи, с которыми не могут справится гаубицы и пушки.
Возможности САО позволяют применять его не только для поражения живой силы и разрушения оборонительных сооружений противника, но и вести борьбу с танками, для чего в состав боекомплекта входят различные боеприпасы. В первую очередь, это специальные осколочно-фугасные артиллерийские снаряды с готовыми нарезами на ведущем пояске; такими снарядами можно стрелять на дальность до 8,7 км, а их невысокая начальная скорость (367 м/с) позволяет вести стрельбу с большой крутизной траектории. Эффективность осколочного действия таких снарядов приближается к эффективности обычных 152-мм осколочно-фугасных снарядов отечественных и зарубежных гаубиц.
Важной характеристикой орудия непосредственной поддержки войск на поле боя является его наименьшая дальность стрельбы: для снаряда она составляет 1,7 км, а для мины - 400 м. Поэтому в боекомплект самоходки могут входить обыкновенные 120-мм минометные мины - осколочно-фугасные, осветительные, дымовые и зажигательные. Прицельная дальность стрельбы осколочно-фугасной миной - 7,1 км.
Миномет оборудован автоматическим прибойником, который обеспечивает скорострельность порядка шести-восьми выстрелов в минуту. Когда казенник после выстрела открывается, ствол миномета продувается сжатым воздухом, выбрасывающим пороховые газы наружу через жерло ствола.
При действиях в тылу противника не всегда можно рассчитывать на своевременный подвоз боеприпасов, то в самоходном орудии предусмотрена возможность использования 120-мм осколочно-фугасных мин от минометов армий других стран. Это позволяет оказать поддержку своих войск с огневых позиций, находящихся в боевых порядках пехоты. Кроме снарядов и мин, в боекомплект САО входят активно-реактивные снаряды. Они имеют специальный реактивный двигатель, который позволяет повысить дальность стрельбы до 13 км. Последние разработки отечественных конструкторов позволили создать управляемые (самонаводящиеся и корректируемые на траектории) снаряды для артиллерии, которые наводятся на цель с помощью лазерного целеуказателя, атакуют ее в самое незащищенное место, сверху, и поражают танк с вероятностью 0,8-0,9. Такие снаряды под названием "Китолов-2" могут использоваться и в САО "НОНА".
Дальность стрельбы "Китолова" - до 9 км. Для борьбы с бронетехникой могут использоваться не только высокоточные боеприпасы, но и обычные кумулятивные снаряды. Относительно большая начальная скорость такого снаряда (560 м/с) обеспечивает ему высокую точность стрельбы по бронированным целям на дальности до 1 000 м, а способность пробить более 600 мм стальной брони позволяет, при необходимости, бороться и с основными танками противника. Поскольку заряжание такого оружия при больших углах возвышения, особенно характерных для стрельбы по-минометному, довольно трудоемкое занятие, то его снабдили специальным пневматическим механизмом досылания. Сжатый воздух используется также и для продувки канала ствола после каждого выстрела, что значительно снижает загазованность боевого отделения. Необходимость десантирования САО парашютным способом потребовала сделать самоходку легкой. Поэтому бронекорпус САО выполнен из алюминиевых сплавов, но тем не менее он защищает экипаж и оборудование от ружейно-пулеметного огня.
Двигатель и трансмиссия смещены к корме и при необходимости позволяют регулировать клиренс в пределах от 100 до 450 мм. Мощный дизельный двигатель в 240 л. с. и гидропневматическая подвеска обеспечивают самоходному орудию большую подвижность - максимальную скорость по шоссе до 60 км/ч, а на плаву до 9 км/ч. Движение на плаву обеспечивают два водометных движителя, расположенных в кормовой части корпуса. Перед входом в воду включаются водооткачивающие помпы и устанавливаются в рабочее положение два брызгозащитных щитка, находящихся непосредственно перед люком механика-водителя. Управляемая подвеска обеспечивает не только плавность хода, но и дает возможность изменять величину дорожного просвета: при необходимости высоту самоходки можно уменьшить на 35 см.
Опыт боевого применения этой установки, в том числе и в Афганистане, показал ее высокую надежность: НОНА-С своим огнем не раз выручала наших десантников. Поднятый почти в зенит ствол позволял решать в горах такие задачи, с которыми не могли справиться гаубицы и пушки. Высокая эффективность боевого применения нового орудия доказала необходимость иметь его не только в воздушно-десантных, но и в сухопутных войсках. Поэтому специально для оснащения мотострелковых батальонов сухопутных войск было разработано и в 1986 г. принято на вооружение буксируемое орудие 2Б16 “НОНА-К”.
2С9 оборудована фильтровентиляционной установкой и инфракрасным прибором ночного видения для вождения машины в условиях ограниченной видимости.
В настоящий момент самоходная гаубица-миномет 2С9 не производится. Состоит на вооружении российской и афганской армий.
