Ada lebih dari selusin varian yang berbeda dalam keluarga rudal Kalibr, termasuk variasi platform peluncuran, kisaran, profil target dan kecepatan, dengan panjang bervariasi antara 6-9 meter. Tetapi semua varian membawa 990-pound hulu ledak atau muatan nuklir.
Rudal antikapal varian yang oleh NATO disebut sebagai SS-N-27 Sizzler atau 3M54T untuk versi kapal dan 3M54K untuk versi kapal selam, memiliki jangkauan lebih pendek, diperkirakan antara 270 dan 410 mil. Rudal dirancang untuk terbang tipis atas air untuk menghindari deteksi. Diuntungkan dari nozel vektor-dorong pada versi yang diluncurkan kapal, radar aktif homing rudal Kalibr juga dirancang untuk melakukan manuver mengelak sehingga tidak mendekati target dengan gerakan lurus.
Ketika mereka sudah dalam jarak dekat dari kapal musuh, rudal berakselerasi dari kecepatan jelajah mereka Mach 0,8 menjadi Mach 3, dan turun pada ketinggian hanya 4,6 meter membuat mereka sangat sulit untuk diadang dengan pertahanan antimisil kapal.
Varian serangan darat, yang disebut sebagai 3M14T dan 3M14K (NATO menyebut sebagai SS-N-30A), tampaknya tidak memiliki dorongan hingga Mach 3 pada saat fase pendekatan. Kompensasinya, rudal yang dipandu inersia memiliki kisaran antara 1.000 dan 1.500 mil.
Sementara Kalibr 91RT dan 91RE digunakan untuk menyebarkan torpedo kapal selam untuk rentang sekitar 30 mil.
Rudal Kalibr saat ini ditempatkan di kapal selam kelas Kilo Angkatan Laut Rusia, serta jenis yang lebih modern termasuk kelas Akula, Lada dan Yasen. Mereka juga digunakan pada frigat dan korvet tapi sejauh ini belum dipasang pada kapal yang lebih besar, meskipun upgrade tersebut pada akhirnya dapat terjadi.
Kapal kelas Gepard Rusia dipersenjatai hanya dengan delapan rudal Kalibr sementara kapal perusak akan mampu membawa puluhan rudal.
Di sisi lain, Rusia telah menunjukkan bahwa rudal itu dapat digunakan oleh kapal kecil untuk melakukan serangan jarak jauh. Idenya adalah bahwa di zaman rudal semakin mematikan dan jarak yang semakin jauh mungkin bijaksana untuk menyebarkan senjata di beberapa platform yang lebih kecil daripada meletakkan semua telur dalam satu keranjang besar, mahal dan rentan.
Upaya Angkatan Laut AS juga mengarah ke strategi itu dengan program Littoral Combat Ship yang sejauh ini mengalami masalah yang serius. Kapal LCS yang berukuran sedang kalah senjata dengan korvet kecil Rusia yang membawa Kalibr.
