От истребителя позаимствовали лишь общую компоновку, геометрию крыла со стреловидностью 55 град, и сверхзвуковым профилем. Вместе с тем особенности Х-20 как однорежимного ЛА, не предназначенного для маневрирования и малых скоростей при взлете и посадке, позволили уменьшить площадь крыла и его хорду, отказавшись от закрылков и тормозных щитков. Ввиду отсутствия взлетно-посадочных режимов удельную нагрузку на крыло снаряда довели до 470 кг/м2 (в полтора раза больше, чем у МиГ-19), однако по требованию дальности этот параметр был выбран существенно меньшим, чем у "ближней" и скоростной К-10, где он составлял 640 кг/м2. Во избежание реверса элеронов, с которым столкнулись на сверхзвуковых самолетах, особенно при малой жесткости легкой конструкции крыла ракеты, элероны разместили ближе к корню крыла

(благо этому не мешали отсутствующие закрылки), вдвое сократились их углы отклонения с одновременным увеличением их площади для сохранения достаточной управляемости по крену.

Первоначально в размерности хвостового оперения соблюдались обычные самолетные пропорции, однако ввиду умеренных требований к маневренности (на основных режимах полета задачей являлось сохранение устойчивости ракеты) в окончательном варианте оперение существенно уменьшилось, и относительная площадь горизонтального оперения составляла всего 16% от площади крыла, а вертикального - 11,2% (против общепринятых в авиастроении 20-25%). Киль при этом сместился необычно близко к центру тяжести ракеты - уже по компоновочным соображениям ее подвески под носитель, где его обычному расположению мешали фюзеляжные баки. Для стабилизации и управления на переходных режимах достаточными оказались небольшие углы отклонения руля высоты и цельноповоротного стабилизатора (необходимость его использования выявилась уже при испытаниях МиГ-19).