Применение углепластика в конструкции фюзеляжа, стоек шасси, бипланного крыла, вертикального и горизонтального оперения повысило прочность самолёта, а жёсткое исполнение верхнего и нижнего крыла дало возможность установить дополнительные топливные баки объёмом более 3500 литров, что значительно увеличивает дальность полёта. При проектировании самолёта были применены методы цифрового моделирования, что позволило конструкторам СибНИА создать оптимальную аэродинамическую схему.

Ещё одной новацией стала система запуска турбовинтового двигателя, основанная на суперконденсаторах. Эта разработка компании "ТЭЭМП" работает на основе гибридного накопителя электроэнергии: суперконденсаторы обеспечивают мощность, необходимую для запуска двигателя, в то время как аккумуляторные батареи используются для питания бортовой сети воздушного судна. Благодаря технологиям "ТЭЭМП", общая масса накопителя снижается на 60 кг, а ресурс аккумуляторов увеличивается в 2-3 раза. Пусковая система на основе суперконденсаторов сохраняет свою работоспособность при температурах до -50°С, в то время как традиционные аккумуляторы теряют свой заряд уже при -25°С.

Суперконденсаторы не нуждаются в обслуживании, а их ресурс достигает 1 млн циклов разряда-заряда, что крайне важно для самолёта, который предназначен для работы в самых суровых условиях — от сибирских нефтяных месторождений до северных широт. До ТВС-2ДТС суперконденсаторы для запуска двигателя ранее нигде в мировом авиастроении не применялись.

Самолёт оснащён американским турбовинтовым двигателем Honeywell TPE331-12UAN взлётной мощностью 1100 л.с. и пятилопастным реверсивным винтом производства компании "Hartzell Propeller Inc." (США), а также комплектом современного пилотажно-навигационного оборудования "Garmin".

В кабине пилотов установлены четыре жидкокристаллических цветных индикатора - по два для каждого пилота и пятый - в центральной части приборной доски. Остекление кабины выполнено из литых гнутых плексигласовых панелей. В верхней части фонаря есть люк.

В салоне справа у входа установлено откидное кресло стюардессы. Багаж пассажиров размещается под креслами. Багажные полки имеют объём, как на региональных самолётах, каждое пассажирское место оснащено индивидуальной вентиляцией и освещением. В конце салона размещён санузел с биотуалетом и умывальником, поэтому многочасовой полёт будет вполне комфортабельным.

Крейсерская скорость самолёта - 350 км/ч, он может доставить до 3,5 тонн груза на дальность до 1200 км. Максимальная дальность полёта - 4500 км. Благодаря применению современного комплекса авионики ТВС-2ДТС может выполнять полёты в любое время суток и в сложных метеоусловиях. Предусмотрена эксплуатация самолёта в северных широтах, а также безангарное хранение