当E-3A在8850米的高度上作值勤巡航时，能以不同雷达工作方式有效地探测半径为：(大型高空目标)667公里；(中型目标)445公里；(低空小目标)324公里。能通过舰船和车辆上的应答器获取已方陆、海军的展开情况，向空中指挥员显示完整的陆、海、空军态势，以便指挥已方的空中力量完成截击、格斗、对地/对海支援、遮断、空运、空中加油和空中救援等各种空中作战任务。该系统目标处理容量大，抗干扰能力强，可同时处理600个不同目标，引导对100个目标进行跟踪控制。
机翼、尾翼、机身、起落架 与波音707-320B基本相同，但加强了机身以便安装支持雷达天线罩的两根支柱。舷窗与舱门重新设置，加强了地板并进行了核电磁脉冲屏蔽和防生化武器改装。
动力装置 翼下吊舱内装4台普拉特·惠特尼公司的TF33-PW-100/100A涡扇发动机，单台推力93.4千牛(9525公斤)，驾驶舱后上方有空中加油受油口。
座舱 第一批生产型可载17名乘员，其中驾驶员4名，系统操作员12名，后者分别负责操作通信设备、计算机、雷达和9台多用途控制台，另有值勤军官1名。在上层机舱内，由驾驶舱向后依次排列有：通信设备机柜与通信操作台，数据处理设备机柜与计算机操作员工作台，3个一排的9台多用途控制台，值勤军官工作台，雷达接收机与雷达操作员工作台，以及信号处理机机柜。机尾处是乘员休息间和备用救生器具存放柜。机舱前部计算机工作台 左侧有跳伞投放机构。原波音-707前货舱处经改装后装有飞行控制设备机柜，通信设备机柜，中心配电盘，直流电源机柜和救生伞柜。后货舱改装后装有雷达发射机和辅助动力装置，舱壁上开有辅助动力装置进气口。
参加海湾战争的E-3飞机乘员增为机组4人，系统操作员19～29名。
系统 一套液冷系统，用于冷却雷达发射机，一套循环式空调系统与一套闭回路冲压冷却式空调系统用于乘员和电子设备的空调。发电机容量为600千伏安。后货舱内有辅助动力装置。有两套互不连通的独立液压系统；应急时，每一套系统都能满足操纵飞机和驱动旋转雷达天线罩的需要。
