При створенні комплексу ставилися завдання підвищення ефективності в напрямках забезпечення: захищеності теплової ДБН від оптичних перешкод-пасток, відстрілюють літаками і вертольотами супротивника; більш ефективного ураження цілі при прямому влученні ЗУР в неї; великих дальностей і ефективності стрільби по цілям на зустрічних курсах; більш достовірного визначення державної належності (впізнання) цілі для виключення обстрілу своїх літаків; попереднього націлювання стрільців-зенітників на наближаються літаки і вертольоти супротивника пунктами управління ППО в тактичному ланці.
Головним розробником переносного ЗРК «Голка» (9К38) було визначено КБМ МОП (головний конструктор - С.П. Непереможний), а теплова ДБН створювалася ЛОМО МОП (головний конструктор головки - О.А. Артамонов).
Кооперація розробників комплексу, в основному, відповідає тій, яка брала участь у створенні переносних ЗРК «Стріла-2» і «Стріла-3» була доповнена Науково-дослідним інститутом вимірювальних приладів МРП в частині розробки наземного запитувача (головний конструктор запитувача Ю.В.Моісеев ) і Центральним конструкторським бюро апаратобудування (ЦКБА) МОП з метою створення переносного електронного планшета (головний конструктор планшета - В.Г. Розенталь).
До складу комплексу входить: ракета 9М39; пускова труба 9П39; пусковий механізм 9П516 з вбудованим наземним радіолокаційним запитувачем 1Л14; переносний електронний планшет 1Л110.
Запитувач 1Л14 був запозичений з комплексу «Голка-1».
Основна відмінність ракети 9М39 - двоканальна головка самонаведення 9Е410. Головка самонаведення має підвищену чутливість і здатна розрізняти, справжні і помилкові цілі в умовах постановки штучних перешкод в інфрачервоному діапазоні. Для цього ДБН має два канали - основний і допоміжний. Фотоприймач основного каналу являє собою фоторезистор на основі сурмяністого індію, охолодженого до температури -200 ° С. Система охолодження фотоприймача така ж, як і у «Голки-1». Максимум спектральної чутливості фотоприймача основного каналу лежить в діапазоні 3,5-5 мкм, що відповідає спектральної щільності випромінювання газового струменя реактивного двигуна. Фотоприймач допоміжного каналу являє собою неохолоджуваний фоторезистор на базі сірчистого свинцю, максимум спектральної чутливості якого лежить в діапазоні 1,8-3 мкм, що відповідає спектральної щільності випромінювання перешкод типу помилкових теплових цілей. Система перемикання ДБН 9Е410 приймає рішення за правилом: якщо рівень сигналу фотоприймача основного каналу більше рівня сигналу допоміжного каналу, то це мета, якщо навпаки - перешкода.
Для поліпшення динаміки наведення ЗУР в попередженні точку зустрічі з метою в теплову біспектрального ДБН 9Е410 були введені додаткова схема, що формує команду для розвороту ракети на початковій ділянці польоту, і електронний перемикач режимів «навздогін -навстречу». Для забезпечення послестартовой розвороту в рульовому відсіку ракети були встановлені мініатюрні імпульсні твердопаливні двигуни.
У бойовій частині ЗУР 9М39 (аналогічної ЗУР «Голка-1») було використано вибухову речовину з підвищеним фугасним дією. Підривник ЗУР мав індукційний датчик (вихровий генератор), що забезпечує підрив БЧ при проходженні ракети поблизу металевої обшивки мети. При прямому попаданні підрив БЧ здійснювався дублюючим контактним детонатором. У детонатор була введена трубка з вибуховою речовиною для передачі детонації від заряду БЧ до заряду вперше встановленого на ЗУР вибухового генератора для підриву залишився палива маршового двигуна ракети.
До нових якостей комплексу «Голка», в порівнянні з переносним ЗРК «Голка-1», ставилися: можливість боротьби на зустрічних і наздожене курсах з сучасними і перспективними повітряними цілями в умовах застосування ними штучних теплових перешкод; збільшена дальність ураження цілей на зустрічних курсах за рахунок підвищення передстартової чутливості головки самонаведення ЗУР; наявність єдиного пускового механізму, що забезпечував пуски і наведення ракет як комплексу «Голка», так і переносного ЗРК «Голка-1».
У процесі створення комплексу «Голка» було вирішено ряд складних технічних проблем, таких як: забезпечення перешкодозахищеності за рахунок селекції цілей на тлі штучних перешкод шляхом застосування принципово нової двоканальної оптичної головки самонаведення з логічним блоком селекції справжніх цілей на тлі перешкод; підвищення в два рази передстартової чутливості головки самонаведення ЗУР в порівнянні з головкою ЗУР комплексу «Голка-1», що дозволило забезпечити прийнятну зону ураження цілей на зустрічних курсах і забезпечити ефективний обстріл цілей до виконання ними бойового завдання; створення предусилителей сигналів з фотоприймачів, розміщених на роторі координатора, що забезпечило, спільно з іншими заходами, підвищення чутливості ДБН; створення слабкострумових безшумних колектора і струмоприймачів для передачі сигналів з фотоприймачів в електронний блок головки самонаведення, що також сприяло підвищенню чутливості ДБН; створення системи глибокого охолодження обертового фотоприймача, також забезпечило підвищення чутливості ДБН; постачання неякісної захищеності ДБН від фонових перешкод при підвищенні чутливості головки; створення єдиного для комплексів «Голка» і «Голка-1» пускового механізму без збільшення його маси; забезпечення необхідної точності наведення і зміщення центру групування точок попадання ракет за рахунок використання інформації від головки самонаведення з імпульсною схемою обробки сигналів від мети, що дозволило здійснити просторову селекцію справжню мету і підвищену ефективність її поразки шляхом потрапляння осколкового потоку в більш вразливі, в порівнянні з соплової частиною, елементи конструкції мети.
Використання нової теплової ДБН дозволило застосувати для зниження аеродинамічного опору не «триніжок», який використовували на ракеті комплексу «Голка-1», а витончену голкоподібні конструкцію. Дане технічне рішення, що дало назву переносному ЗРК, було запропоновано фахівцями КБМ ще до появи у пресі повідомлень про застосування аеродинамічній «голки» на американській ракеті «Трайдент-1».
Комплекс забезпечував поразку повітряних цілей на зустрічних і наздожене курсах, відстрілюють з проміжками часу від 0,3 с і більше теплові перешкоди з перевищенням сумарної потужності випромінювання над потужністю випромінювання мети до шести разів. При відстрілі цілями теплових перешкод на зустрічних і наздожене курсах поодиноко або залпами (до шести штук в залпі) середня ймовірність ураження цілі однієї ЗУР 9М39 за проліт зони ураження становила 0,31 при стрільбі назустріч і 0,24 при стрільбі навздогін. У таких помехових умовах комплекс «Голка-1» був практично непрацездатний.
Певним недоліком комплексу «Голка», як і всіх попередніх модифікацій вітчизняних переносних ЗРК, властивим і зарубіжним комплексам цього класу, було те, що при кутах між віссю головки самонаведення ЗУР і напрямком на сонце менш 20 ° наведення ракети на ціль практично не забезпечувалося.
У бойовій роботі цих комплексів відмінності від переносних ЗРК «Голка-1» полягали в тому, що цілевказівки від розробленого для комплексу «Голка» планшета 1Л110 по провідних лініях зв'язку ЦУ могло надходити до стрілок-зенітникам на індикаторні пристрої пускового механізму цього комплексу, що прискорювало пошук і захоплення цілей. Було визнано за доцільне при стрільбі назустріч використовувати комплекс «Голка» з відключеним селектором істинних і хибних цілей при пусках ЗУР в напрямку сонця і при сильних перешкодах.
Основним зовнішнім відмінністю переносного ЗРК «Голка» стала розширюється конічна передня частина пусковий труби.
Пізніше, в основному для ВДВ, був розроблений варіант переносного ЗРК «Голка-Д» з ЗУР і пусковий трубою, що транспортується у вигляді двох секцій, що з'єднуються перед бойовим застосуванням, що дозволило поліпшити десантованих комплексу і забезпечити зручність його перенесення.
Був також розроблений блок, що забезпечує застосування двох ЗУР в пускових трубах для використання в наземних пускових установках і в якості озброєння вертольотів.
Для забезпечення одночасного застосування двох ЗУР був розроблений варіант комплексу з туреллю «Джигіт», в якому стрілок зенітник розміщується в обертовому кріслі і вручну здійснює наведення пускової установки на ціль.
Крім того, був розроблений варіант переносного ЗРК «Голка-Н» з більш потужною бойовою частиною. Маса комплексу зросла на 2,5 кг. За рахунок невеликого зниження таких показників як швидкості слабости цілей на зустрічних і наздожене курсах (до 340 і 280 м / с відповідно) ймовірність ураження цілей збільшена на 25. 50%.