Ка-50 — двухдвигательный одноместный вертолёт с соосным расположением несущих винтов. Вертолёт оснащён прямым крылом относительно большого удлинения и развитым вертикальным и горизонтальным оперением.

Фюзеляж вертолёта самолётного типа, выполненный с широким применением композитных материалов и алюминиевых сплавов. Фюзеляж разделён технологическими разъёмами на переднюю, заднюю и хвостовую части. В передней части фюзеляжа располагается кабина пилота и носовой отсек с обзорно-поисковой аппаратурой и аппаратурой наведения «Шквал-В», а также ниша переднего шасси. В задней части фюзеляжа расположены два патронных ящика для пушки, топливные баки, электронная аппаратура различного назначения, кронштейны для крепления двигателей, главного и промежуточных редукторов, гидросистема и элементы рулевой системы, под двигателями установлены крылья вертолёта. К нижней части фюзеляжа крепятся основные стойки шасси, а с правого борта, в районе центра масс вертолёта, смонтирована пушечная установка. 

Вертолёт оборудован двумя газотурбинными, турбовальными со свободной турбиной, двигателями ТВ3-117ВМА мощностью 2203 л. с. каждый. Двигатели расположены в двух мотогондолах и разнесены по бокам фюзеляжа. 

Крыло размахом 7,34 м прямое со стреловидностью по задней кромке, обеспечивает разгрузку несущих винтов при больших скоростях полёта. На крыльях расположены четыре узла внешней подвескивооружения, общей массой до 2000 кг, или топливных баков. Для обеспечения автономности эксплуатации вертолёта и ускорения наземного обслуживания, узлы подвески вооружения оборудованы ручными лебёдками для самостоятельной подвески грузов массой до 500 кг. На законцовках крыла размещаются устройства выброса пассивных помех УВ-26.

Оперение включает стабилизатор, киль, руль направления большой площади с аэродинамической компенсацией и два боковых киля.

Шасси вертолёта трёхстоечное, убирающееся в полёте. Передняя опора с двумя колёсами 400 × 150 мм, самоориентирующаяся с демпфером шимми, убирается в нишу в носовой части фюзеляжа. Основные опоры, прижимаются к боку задней части фюзеляжа.

Вооружение имеет широкую номенклатуру общей массой до 2800 кг. Вертолёт оснащён несъёмной одноствольной автоматической пушкой 2А42 калибра 30 мм.

Неуправляемое ракетное вооружение представлено четырьмя блоками Б-8В20А, либо двумя блоками Б-13Л5. Возможна подвеска НАР С-24.

Широкая номенклатура бомбового вооружения: фугасные авиабомбы ФАБ-100, -120, -250, -500, разовые бомбовые кассеты РБК-500, -250, зажигательные баки ЗБ-500, контейнеры малогабаритных боеприпасов КМГУ-2.

Модификации:

В-80 - Лётные прототипы (опытные вертолёты) бортовые № 010, 011, 012, 014, 015 (последний экземпляр — так называемый «эталон», снимался в кинофильме «Чёрная акула. Ещё 2 нелётных экземпляра были построены в качестве опытных лабораторий для проведения статических проектных испытаний.

Ка-50 - Серийная модификация.

Ка-50Н – Вертолёт В-80 бортовой № 014 (4-й лётный экземпляр), переоборудованный в 1999 году во второй прототип ночной модификации Ка-50Н (после переименования первого прототипа в Ка-50Ш). От прототипного экземпляра отличался смонтированными в подфюзеляжной носовой части гиростабилизированными оптико-электронными системами ГОЭС-520 и ГОЭС-330.

Ка-50Ш - Ка-50 бортовой № 018 (головной серийный лётный экземпляр) — первый прототип ночной модификации для круглосуточного выполнения боевых задач, разработанный на основании постановления правительства, переоборудованный из серийной модификации в 1996—1997 годах. Первоначально имел обозначение Ка-50Н «Ночная акула». Отличался верхним расположением установленной в носовой части оптико-электронной системой (ОЭС) «Самшит-50», имеющей ночной тепловизионный канал, а также нижним, стандартным расположением прицельного комплекса «Шквал-В», сопряжённого с ОЭС «Самшит-50». Кроме того имелся надвтулочный обтекатель для РЛС (позднее, с целью уменьшения массы вертолёта, от идеи размещения РЛС в надвтулочном обтекателе отказались в пользу варианта установки РЛС в носовой части, реализованной на Ка-52). Первый полёт прототип ночной модификации совершил 5 марта 1997 года.

Спустя некоторое время первый прототип ночной модификации Ка-50Н (бортовой № 018) был переименован в Ка-50Ш. От первоначального варианта ночной модификации отличался перекомпонованной носовой частью: верхним расположением прицельного комплекса «Шквал-В» (впоследствии заменён на ГОЭС-521), и нижним расположением ОЭС «Самшит-50Т» (впоследствии заменена на ГОЭС-451), соответственно с дневным и ночным тепловизионным каналами прицельно-пилотажно-навигационного комплекса «Рубикон-Н» (перекомпоновка произведена спустя несколько месяцев после первого полёта, в том же 1997 году). Была добавлена аппаратура спутниковой навигации, заменены некоторые узлы электронной и оптической аппаратуры. Перекомпонована и дополнена авионика кабины пилота. С 2005 года носил бортовой № 18.

Ка-50-2 «Erdoğan» - Прототип модифицированного варианта Ка-50 с тандемным расположением экипажа, модифицированным вооружением и электроникой (существовал лишь в виде полноразмерного макетного экземпляра). Создан для участия в тендере, объявленном Турцией в 1997 году. В разработке электроники принимали участие израильские специалисты.

Ка-52 «Аллигатор» - Модифицированный двухместный ночной вариант Ка-50.