Kosmos 121

Družica pozostáva z dvoch hlavných častí:

• Pristávací modul (SA = spuskajemyj apparat / спускаемый аппарат) - sférický modul o priemere 2,3m a hmotnosti približne 2,4 tony bol pokrytý ablatívnym materiálom o hrúbke 30-180 mm. Obsahoval kameru Zenit s optikou, pás s nafoteným filmom, komunikačné zariadenie a rôzne ďalšie zariadenia, ktoré vyžadovala daná misia. Modul bol hermetizovaný napriek tomu, že sa jednalo o nepilotovaný let, z dôvodu tepelnej regulácie zariadení na palube družice, čo bolo obzvlášť dôležité pre citlivú optiku.
• Prístrojový modul (PO = pribornyj otsek) - dvojkónický modul dlhý 2,25 m, široký 2,43 m a o hmotnosti približne 2,27 tony, ktorý obsahoval palivo pre systém na orientáciu družice, raketový motor na tuhé palivo (TDU-1, neskôr 11D82M) určený na brzdiaci manéver, systém tepelnej regulácie, radarový výškomer a chemické batérie.

Kamera bola inštalovaná kolmo na dlhú os družice. Expozície kamery boli realizované cez mnoho-šošovkové kamery cez jeden z dvoch veľkých otvorov v stene družice. Vzhľado na fakt, že kamera sa nachádzala v návratovom module, bolo možné ju opakovane použiť, čo znamenalo podstatnú finančnú výhodu tohto systému. Pokiaľ nedošlo k veľkému poškodeniu, tak bol opakovane použitý aj samotný pristávací modul.

Vzhľadom na citlivosť obsahu, ktorý mali družice na palube bol na každej misii prítomný aj autodeštrukčný systém APO-2, určený na  zničenie telesa a materiálov na palube, buď na povel zo Zeme alebo pokiaľ boli splnení rôzne zadefinované parametre, ako bolo napr. pristátie mimo územia ZSSR.

Z vonkajšej časti bola tiež pripevnená 1m široká parabolická anténa určená na zabezpečenú komunikáciu a prenos povelov.
Družica bola orientovaná vo všetkých 3 osiach, kvôli presnému nasmerovaniu kamier kolmo na povrch Zeme.

Na palube sa nachádzal systém Ftor-4 obsahujúci hlavnú kameru s ohniskovou vzdialenosťou 3 metre pre realizáciu záberov z vysokým rozlíšením avedľajšiu navigačnú kameru s ohniskovou vzdialenosťou 0,2 metra. Nakoľko ohnisková vzdialenosť hlavnej kamery bola väčšia ako šírka družice, na palube sa nachádzalo zrkadlo, ktoré zalamovalo lúč svetla pre kameru, aby bolo možné danú ohniskovú vzdialenosť dosiahnuť.

Maximálne rozlíšenie povrchu Zeme hlavnej kamery nebolo presne zverejnené, avšak predpokladá sa, že bolo približne okolo 1-2 metrov.