Agni-III drives av en totrinnsrakett med fast drivstoff og kan bære atomstridshoder. Missilet ble designet og utviklet av Advanced Systems Laboratory (ASL), en underenhet av DRDO, som ble stiftet i september 2001 med hovedfokus på utvikling av store rakettmotorer. Agni-III har to trinn med en diameter på 2,0 meter. Det første trinnet veier rundt 32 000 kg og er 7,7 meter lang, mens det andre trinnet veier ca. 10 000 kg og er 3,3 meter lang. Missilet har en maksimum nyttelast på 2 490 kg og kan settes opp med forskjellige konfigurasjoner av stridshoder, med både konvensjonell og kjernefysisk sprengladning. Missilet er kompakt og lite nok til å kunne fraktes og utplasseres relativt enkelt på ulike oppskytningsramper, både over og under bakken. Missilet er utstyrt med sofistikerte systemer for navigasjon, styring og kontroll som støttes av avanserte datasystemer som finnes i selve missilet. Elektronikken som finnes i missilet er forsterket for å kunne motstå sterkere vibrasjon, termiske og akustiske effekter. Et egenprodusert navigasjonssystem basert på et ringlasergyroskop med høy ytelse ble testet for første gang under oppskytningen av Agni-III 7. februar 2010.