F-117有着与F-15C鹰式战斗机相似的尺寸，它是单座双引擎战机，由2具通用电气公司F404无后燃器型涡轮扇发动机提供动力，并配备四重线传飞控系统。
F-117可以接受空中加油。为了降低研发成本，F-117的电子设备，自动控制系统以及其它一些部分来源于F-16，F/A-18及F-15E等战斗机或是攻击机，这些零部件以备件名义在预算上出现，以使工程保密。
为了达到隐形的目的，F-117牺牲了30%的引擎效率，并采用了一对高展弦比的机翼，然而，由于需要向两侧折射雷达波，夜鹰还采用了很高的后掠角的后掠翼。
F-117A有一套整合精密导引和攻击系统的数字化飞航控制装置。为了降低电磁波的发散和雷达截面积，夜鹰没有配备雷达。导航系统主要由全球卫星定位系统（GPS）和高精确性的惯性导航装置组成。
自动任务规划系统可以协调所有的攻击任务，计划出攻击路线，并且自动执行，包含武器的释放。目标可借由红外线热影像仪确认，并利用激光测量距离和标定激光导引炸弹的目标。
夜鹰机身内的两个武器舱提供了2,300公斤的酬载能力。一般而言是携带成对的GBU-10、GBU-12或GBU-27激光导引炸弹，也能携挂2枚风偏修正弹药散布器、2枚联合直接攻击弹药或是借由全球定位系统（GPS）和惯性导航系统导引的远距遥攻炸弹。
理论上，F-117A几乎能携带任何美国空军军械库内的武器，包含B-61战术核子弹。少数的炸弹因为体积太大或是和系统不相容而无法携带。
也能够携带空对空导弹，使它在主要执行对地任务时还能进行空对空战斗。
尽管在技术上可行，但这款飞机是否有空战能力还是未知；它可能不善于空中缠斗，但对其空战性能尚无公开资料批露。
