Принцип работы автоматики — газоотвод. Запирание по схеме Мондрагона (на нём же основана работа затвора Калашникова и множества других систем оружия) осуществляется поворотом личинки затвора при поступательном движении затворной рамы — с запиранием на шесть боевых упоров. Ударно-спусковой механизм обеспечивает как ведение огня одиночными выстрелами, так и стрельбу очередями. Надо заметить, ведение автоматического огня через глушитель, вне зависимости от его конструкции, всегда негативно сказывается на качестве перезарядки. Пороховые газы не успевают рассеяться и охладиться, не успевает упасть давление. Винтовка ВСС имеет интегрированный в конструкцию глушитель расширительного типа с переотражающими ударные волны пороховых газов кольцевыми элементами-диафрагмами. Ствол имеет несколько отверстий для сброса давления в заднюю полость глушителя (что и отличает интегрированный глушитель от обычного). Для чистки и хранения глушитель может быть отделён, однако стрельба без него запрещена. Глушение звука выстрела основано на интегрирующем принципе. При прохождении пули мимо множества отверстий в стенках ствола пороховые газы проникают через них в расширительную камеру глушителя не сразу, а последовательно. При таком последовательном расширении раскалённых пороховых газов их температура падает, следовательно, сокращается объем и «выхлопное» давление. Кроме того, при вышеописанном процессе единый звуковой выхлоп дробится на многие составляющие. Остаточные звуковые волны, отражаясь от косо поставленных перегородок сепаратора, накладываются друг на друга в противоположных фазах и взаимно поглощаются.

Прицельные приспособления винтовки состоят из открытого механического прицела (на задней части глушителя регулируемый целик, градуированный до 400 м, и размещённая на дульной части глушителя мушка с защитной стойкой), а также бокового кронштейна для крепления ряда оптических и ночных прицелов. В частности, штатного оптического прицела ПСО-1-1 (отличающегося от ПСО-1 иной прицельной маркой под намного более «крутую» в плане настильности траекторию пуль патрона СП-5 и СП-6).

ВСС оснащена деревянным нескладным прикладом, весьма схожим по конструкции с прикладом винтовки СВД, но с более широкой и удобной рукояткой управления. Приклад снимается для уменьшения габаритов при хранении оружия.

На базе ВСС разработан и принят на вооружение автомат «Вал» АС (автомат специальный). От ВСС отличается наличием складного металлического приклада, магазином большей емкости — 20 вместо 10 патронов (магазины взаимозаменяемы). Снаряжаться магазин может обоймами.

На ВСС имеется крепление типа «ласточкин хвост», вследствие чего может прикрепляться прицел типа ПСО-1, любой штатный ночной прицел (НСПУМ, НСПУ-3), а также прицелы типа ПО-3х34 со специальным переходником; на кожухе глушителя установлен также открытый секторный прицел.

Ресурс ВСС официально составляет 1500 выстрелов, но при своевременном уходе, чистке и смазке это оружие выдерживает до 5000 выстрелов без ухудшения качества боя.