Rudal ini lahir ketika Rusia mencari rudal jarak jauh dengan hulu ledak konvensional, yang akan dibawa oleh pembom strategis mereka. Kh-555 dikembangkan dari Kh-55SM dengan perbedaan utamanya adalah Kh-555 membawa hulu ledak konvensional, bukan nuklir dan memiliki jangkauan yang lebih jauh.

Rudal ini juga telah mengalami perbaikan sistem panduan dan lebih akurat. Rudal ini diuji pada tahun 1999 dan akhirnya disetujui untuk diproduksi serta diadopsi oleh Angkatan Udara Rusia pada tahun 2004.

Kh-555 digunakan sebagai senjata serangan jarak jauh dan diluncurkan oleh pesawat pembom. Rudal ini dibawa oleh pembom strategis jarak jauh Tu-160 (12 rudal), pembom strategis Tu-95 (6 atau 16 rudal, tergantung pada versi), hingga Su-34 (1 rudal).

Kh-555 memiliki dimensi yang mirip dengan Kh-55SM dengan mesin turbojet drop-down. Juga ada sayap pop-out untuk efisiensi jelajah. Rudal ini telah mengurangi penampang radar dan lebih siluman dibandingkan dengan Kh-55SM. Namun, ini sama sekali bukan rudal siluman. Kh-55 bisa diluncurkan di ketinggian mulai dari 60 sampai 10.000 meter.

Rudal Kh-555 memiliki hulu ledak konvensional 400 kg. Beberapa jenis hulu ledak tersedia, termasuk hulu ledak high explosive, penetration high explosive atau submunitions.

Rudal ini memiliki tangki bahan bakar konformal yang lebih besar daripada Kh-55SM karena meningkatnya bobot hulu ledak. Rudal ini memiliki jangkauan hingga 3 500 km.

Juga Kh-555 memiliki kemampuan navigasi GPS. Karena sistem panduan yang lebih baik, rudal telah meningkatkan akurasinya dengan beberapa sumber melaporkan bahwa rudal ini memiliki CEP 20 meter.