OH-1機體很像是壹架輕型的專業武裝直升機，狹長的機身、左右兩側的發動機艙、縱列式雙人座艙、機身兩側兩片武器掛載短翼等布局都與西方典型武裝直升機類似，其戰鬥重量只有3.5至4ton，接近西方最輕型的武裝直升機──意大利A-129。OH-1的機體結構能承受-1G~+3.5G的加速度，內載燃油容量約953公升。為了減輕重量並增強機體強度，OH-1廣泛地使用復合材料，復合材料占機體重量的37%，制造部位（含旋翼）則占全機37%。機體強度方面，OH-1的重要部位與旋翼系統能承受12.7mm~20mm彈藥的命中。
OH-1的機體寬度僅1m，正面投影面積較小，能降低被敵方目視察覺的機會。OH-1的前作為駕駛，後座為副駕駛兼觀測員，後座座椅比前座高出40~1250px以取得較佳的視野，乘員座椅具有吸收沖擊的能力，在墜機時能減少直接作用於機員身上的力量。OH-1座艙的正面采用平板玻璃以減少反光，兩側玻璃大致也是平板式，但稍微向外突出，以取得較佳的下方視野。OH-1采用固定式的後三點起落架，采用雙缸減震器，在壹定程度的快速下墜時能吸收落地的沖擊。此外，為了適應日本冬天的下雪氣候，OH-1必要時也能換裝滑橇式起落架。機身上方兩側的發動機艙之間有相當距離，同時遭敵火波及的機率不高。 OH-1的旋翼采用先進的無絞接、無軸承四葉片復合材料旋翼系統。在傳統的全鉸接式旋翼（Fully Articulated Rotors，又稱全關節旋翼）中，飛行員操縱集體桿（Collective Stick）與變距桿（Cyclic Stick），透過液壓系統驅動鋼纜或連桿帶動壹個傾斜盤（Swashplate），傾斜盤再帶動變距拉桿，變距拉桿又連動接在主旋翼葉片上的軸向鉸，使得旋翼葉片產生飛行員所需要的集合傾角（Collective Pitch）以及循環傾角（Cyclic Pitch），進而改變直升機的速度與方向。此外，全關節旋翼系統的每個葉片還透過揮舞鉸與擺振鉸與槳轂連接，以抵銷旋翼葉片受升力、重力、慣性而產生的揮舞（上下）與擺振（前後）運動現象，減輕旋翼根部與槳轂的受力。
無軸承旋翼不僅沒有揮舞鉸與擺振鉸，連軸向鉸也被取消，是最為簡單的旋翼構造。無軸承旋翼以壹組直接連結槳葉根部與槳轂的可撓屈元件來取代軸向鉸；當操縱桿控制傾斜盤帶動變距拉桿時，變距拉桿系直接帶動槳轂支臂內套在旋翼根部的固定式扭轉元件（壹個纖維復合材料制造的可撓性變距套筒），藉由元件的形變帶動旋翼扭轉，進而產生飛行所需的變距效果。無軸承旋翼系統的機械構造達到最簡化，旋翼變距的扭轉以及吸收揮舞、擺振效應全靠高韌性固定元件本身的形變，將變距桿傳遞扭力的延遲降到最低，因此無軸承旋翼系統擁有最高的操控靈敏度與品質。此外，無軸承旋翼系統將結構降至最簡，大幅減輕了後勤保修的負荷。
尾旋翼方面，最初川崎打算采用類似AH-64D的雙葉片同軸反轉尾旋翼系統，不過最後改用類似法國海豚式、美國RAH-66的蝸窗式（Fenestron）導管風扇（Ducted Fan）設計。相較於傳統尾旋翼，蝸窗式導管風扇嵌在尾椼內，因此飛行阻力較小，運轉噪音較低，在低空飛行或起降時比較不容易受到外物損傷，而且在地面運轉時對人員的危險性較低；然而，蝸窗式導管風扇的缺點在於消耗功率較大且結構較為復雜，比較不易維護。OH-1的導管風扇擁有八片葉片，同樣由碳纖復合材料制造，葉片並以非等距方式排列，相鄰葉片的夾角依序為35度與50度交替。 OH-1原型機搭載兩臺XST-1-10單級離心式渦輪軸發動機，XST-1-10發動機的最大持續輸出功率為827軸馬力（616KW），30分鐘最大輸出功率（又稱起飛功率）為884馬力（659KW），5分鐘緊急功率達940軸馬力，比燃油消耗率為0.234kg/shp-hour。爾後三菱重工繼續對XTS-1-10進行修改與妥善化，推出TS-1-10QT，輸出功率維持不變，但工作效率略為提升；此外，發動機排氣管略做修改，從原本直接向後排放改為略向外偏，以降低熱廢氣對尾椼的烘烤造成機體結構傷害和增加熱訊號。TS-1-10QT已經非常接近量產構型，於1998年3月30日首度安裝於XOH-1的1號原型機上進行試飛。此發動機稍後便正式定型，正式編號為TS-1-M-10（M代表三菱）。
OH-1的傳動系統由川崎重工研制，連結發動機的傳動軸先通過主減速器，將原本的高轉速/低扭力功率轉換成低轉速/高扭力功率，然後再以傳動軸分別傳送給主/尾旋翼以及發電機等。主減速器分為三級，第壹與第二級采用螺旋傘齒輪組，第三級則為行星齒輪組。整套傳動系統在喪失潤滑的情況下仍能持續運轉30分鐘，在這段期間內尚不會過熱燒蝕，使飛行員在潤滑油外泄的情況下仍有時間駕駛直升機返回機場或尋找迫降場地。OH-1的液壓油系統采用較為保險的雙回路，每個回路各自獨立，壹個回路受損不影響另壹個回路運作。位於機體中央的自封主油箱能抵抗墜毀沖擊，而供油管路也是自封式。 OH-1擁有日本直升機中最先進的飛控系統，名為整合自動飛行控制系統（IAFCS），其中還整合了增益穩定系統（SCAS）。IAFCS是壹種線傳控制（fly-by-wire）系統，飛行員操縱桿的位移先轉換為電子訊號輸入飛控電腦，飛控電腦再配合各感測器輸入的飛行速率、機體姿態、各種大氣資料等，依照電腦內儲存的控制律（Control Law）軟體產生飛行控制指令，然後傳遞給液壓制動裝置驅動主/尾旋翼的傾斜盤，進行周期變距與總距等操作。某些資料指出為了節省成本，IAFCS采用壹重方式運作，所以能容忍的錯誤較低，不過這應該是指這套系 統無傳統的機械備援裝置，而不是意味此系統本身真的只有單余度。
OH-1的座艙界面也極為先進，前後座均設置兩具由橫川電氣制造的大型彩色液晶多功能平面顯示器（MFD），用於顯示各種導航、飛行、機況、射控資訊，以及由電視攝影機、紅外線熱影像儀所傳來的影像。此外，前座駕駛席另裝有壹具島津公司生產的擡頭顯示器，用於顯示飛行資訊以及武器狀態；而後座副駕駛兼觀測員席則設有壹個控制瞄準儀的操作界面。前後駕駛艙各設有壹套完整的手不離桿總距桿及周期變距操縱桿，概念與戰鬥機的HOTAS相同，將許多常用開關界面設置於總距桿與周期變距桿上，使得飛行員在執行許多常用機能時雙手不必離開操縱桿，大幅減輕了操作負荷。歐美許多新型武裝直升機如美國AH-64D、AH-1Z、歐洲虎式、南非茶隼等，都使用了類似的概念。 OH-1采用壹具類似歐洲虎式（Tiger）HAP型的頂置瞄準儀（Roof Mounted Sights，RMS），安裝於機身頂部發動機艙前方，其旋轉塔的水平旋轉範圍為左右各110度，俯仰範圍為正負各40度，整合有富士研發的紅外線熱影像儀、NEC提供的彩色電視攝影機與激光側距儀，瞄準儀的基座設有川崎重工開發的陀螺儀穩定裝置，而觀測儀的影像與訊號則透過MIL-STD-1553B資料匯流排與機上航電連接，可將影像投射在前後/座的多功能彩色顯示器上。OH-1的觀測裝備極為先進，新型的紅外線熱影像儀分辨率頗高，此外也是全球第壹種配備彩色電視攝影機的武裝直升機。
機鼻觀測儀雖然在設計布局與後勤維修方面最為便利，但在使用時需暴露整個機身正面，對於壹架偵察直升機而言實在非常不利，因此立刻遭到否決。純就隱蔽效果而言，最有利的是類似歐洲虎式UHT的桅頂觀測裝置，使用時只需將觀測儀露出障礙物即可，整個機身與主旋翼都不用暴露。然而，MMS必須克服旋翼頂端震動、旋翼頂端限重以及空氣阻力較大等問題，而且需要同軸旋轉裝置來抵銷主旋翼的轉動，機械復雜度高，對於後勤維修相當不利。考慮到OH-1發動機功率有限，為了避免MMS所增加的重量、阻力嚴重拖累飛行性能，選擇了折衷的頂置瞄準，觀測時只會暴露主旋翼以及頂部整流罩，而機械復雜度與空氣阻力都遠低於MMS。 武裝方面，OH-1沒有任何固定武裝，機身兩側有壹對短翼，每個短翼有兩個掛載點。由於OH-1在設計階段定義為壹架純粹的偵察直升機，完全不擔負攻擊性任務，所以現階段只在短翼的外側掛架加裝日本自制的雙聯裝91式空對空導彈用以自衛，內側掛架則只能攜帶235L副油箱來增加續航力，其余如機炮莢艙、火箭莢艙乃至於反坦克導彈等攻擊性武器壹應俱缺。此舉除了考慮到任務特性之外，多少也是為了考慮政治敏感性而降低攻擊能力；91式空對空導彈衍生自91式短程地對空防空導彈，全彈重11.5kg，采用先進的紅外線影像尋標器導引，而每具雙聯裝發射器含導彈的總重約66kg。
以OH-1的構型，要增加對地攻擊能力並不困難，主要的改裝重點在於射控系統的整合以及承載能力的強化。由於OH-1短翼的內側掛架平時掛載235公升副油箱，估計這個掛載點至少有200~250kg的承載能力，足以攜帶M-261型19聯裝70mm火箭發射器、四聯裝TOW反坦克導彈發射器或至少二聯裝的地獄火反坦克導彈發射器；而用來掛載重重66kg的91式空對空導彈的外側掛架，理論上也能加掛M-260型七聯裝70mm火箭發射器或7.62mm機槍莢艙。觀測射控方面，由於OH-1本來就有先進且功能完整的整合式光電偵搜瞄準儀，要納入使用攻擊性武器能力同樣不困難。