Sử dụng khái niệm máy bay đánh chặn cánh tam giác từ chiếc Dassault Mirage III, Dassault đã đưa ra một thiết kế mới vẫn sử dụng kiểu cánh này. Kiểu cánh tam giác không phải lý tưởng về độ cơ động, bay cao độ thấp và chiều dài đường băng cần thiết cho việc cất hạ cánh; nhưng có ưu điểm về các đặc tính bay ở bay tốc độ cao, đơn giản trong chế tạo, diện tích phản hồi radar thấp và không gian trong.

Đặc tính thiết kế

• Cánh tam giác mỏng đặt dưới thấp với mặt cắt vồng, góc nghiêng 58 độ phía sau, gốc cánh trộn vào thân; có hai cánh mũi nhỏ, cố định phía trước khe hút không khí. Để điều khiển bay, trên cánh có: 4 bộ phận chuyển động được (+15/-30°), 4 gờ mỏng trước, 4 phanh hơi (2 cao và 2 dưới ở mỗi cánh).
• Dù hãm đặt ở đuôi, phía trên vỏ động cơ.
• Trọng tâm nâng của máy bay được đẩy lên phía trước tâm trọng lực, khiến máy bay hơi mất ổn định giúp tăng cường khả năng cơ động.
• Một móc hãm hay bộ phận dù hãm có thể được lắp dưới đuôi. Khoảng cánh hạ cánh có thể được giảm bớt nhờ các phanh carbon mạnh. Bánh đáp mũi thu về phía sau và có thể chỉnh hướng với lốp đôi, bánh đáp sau dùng một lốp và được thu vào trong cánh.
• Một phanh không khí được lắp trên đỉnh mỗi cánh rất giống với loại phanh trên Mirage III. Một cánh đuôi dọc (tailfin) cao hơn cho phép phi công kiểm soát được máy bay ở góc tấn công lớn hơn, được hỗ trợ bởi các đường ván (strake) nhỏ đặt dọc theo mỗi cửa hút khí.
• Chiếc máy bay phản lực chiến đấu đầu tiên có độ ổn định tĩnh âm.[6]

Cấu trúc

Cánh kim loại nhiều trụ; các bộ phận di động được bọc sợi carbon với lõi hợp kim nhẹ AG5 rỗ tổ ong; các thanh xà hợp kim rỗ tổ ong sợi carbon/nhẹ bao phủ khoang đặt hệ thống điện tử; đa phần cánh dọc đuôi và tất cả các đuôi lái đều được phủ boron/epoxy/carbon; đuôi lái có lõi hợp kim rỗ tổ ong nhẹ.

Hệ thống kiểm soát bay

Máy bay có một hệ thống kiểm soát bay fly-by-wire tự động, mang lại tính cơ động cao và dễ dàng điều khiển, cùng với độ ổn định và điều khiển chính xác trong mọi hoàn cảnh. Khung máy bay tiêm kích vốn không bền, và vì nó được kết hợp với FBW để có được độ linh hoạt tốt nhất; tuy nhiên, quan trọng hơn là cách này giúp máy bay có thể vượt tốc độ lộn vòng 270 độ/giây và cho phép máy bay đạt đến gia tốc trọng trường 11 g (giới hạn cấu trúc là 12 g), thay vì 9 như đã dự kiến. Hệ thống trên máy bay đáng tin cậy.

Bộ phận hạ cánh

Chiếc máy bay này sử dụng kiểu bánh đáp ba bánh thu vào được do Messier-Bugatti sản xuất, bánh đúp phía trước bánh đơn phía sau. Hệ thống thu càng thủy lực, bánh trước thu về phía sau, bánh sau vào phía trong. Giảm chấn Oleo-pneumatic. Bánh trước điều khiển điện thủy lực trong khoảng (+/-45 độ). Khi ngắt điều khiển điện để điều khiển bằng tay, bánh trước có thể quay 360 độ cho việc dắt lai dưới mặt đất.

Buồng lái

Có cả phiên bản chiến đấu đa nhiệm một chỗ ngồi và hai chỗ ngồi. Phi công điều khiển máy bay bằng một cần điều khiển ở giữa và tay ga ở bên trái, kết hợp cả hai thành thanh điều khiển (hands-on-throttle-and-stick) (HOTAS). Phi công ngồi trên một ghế phóng SEMB Mark 10 zero-zero, phiên bản chế tạo theo giấy phép của Martin-Baker Mark 10 Anh Quốc. Không giống như F-16, phi công ngồi trong một vị trí truyền thống, không có độ dốc ngược ra sau như ghế của F-16. Buồng lái khá nhỏ, và không có vòm bọt. Dù vậy, tầm nhìn từ buồng lái vẫn khá tốt, nhưng kém hơn so với F-16, đặc biệt tại vị trí '6 giờ' (nhìn về phía sau).

Bảng điều khiển (trên Mirage 2000 C) chủ yếu gồm một hệ thống hiển thị trước mặt (HUD) với màn hình radar VMC 180 nằm ở trung tâm bên dưới nó. Phía dưới bên trái là bảng kiểm soát dự trữ, và trên nó là các thiết bị hoa tiêu và thiết bị đo độ cao. Nửa phía phải bảng thiết bị có màn hình hiển thị cho động cơ và các hệ thống. Phía bên trái buồng lái, ngay phía trước thanh điều khiển ga, là các nút kiểm soát thiết bị liên lạc, gồm cả radio mã hóa Have Quick.

Hệ thống điện tử

Các hệ thống điện tử tiêu chuẩn cho Mirage-2000B/C gồm:

• Hệ thống dẫn đường quán tính (INS) Sagem ULISS 52, thiết bị đo độ cao vô tuyến TRT.
• Hệ thống hiển thị dữ liệu radar dẫn đường Sextant TMV-980 (gồm VE-130 hướng lên và VMC-180 hướng xuống) (2 bộ hướng xuống cho phiên bản 2000N/D). Màn hình phối hợp cả hướng lên/hướng xuống lấy chuẩn ở vô cực, và cung cấp dữ liệu liên quan tới kiểm soát bay, dẫn đường, bắt mục tiêu và khai hoả vũ khí. Dữ liệu từ các cảm biến và kiểm soát hệ thống được hiển thị trên hai màn hình màu ở bên.
• Máy tính số trung tâm Dassault Electronique Type 2084, kênh dữ liệu số Digibus (2084 XR in 2000D) và máy tính dữ liệu trên không Sextant Avionique Type 90.
• Thiết bị tiếp sóng LMT NRAI-7A IFF, một máy nhận tín hiệu cảnh báo IO-300-A, máy thu phát vô tuyến TRT ERA 7000 V/UHF com, TRT ERA 7200 UHF hay EAS mã hóa liên lạc đàm thoại.

Radar

• Radar đa nhiệm Thomson-CSF RDM hay radar xung Doppler Dassault Electronique/Thomson-CSF RDI cho Mirage 2000C/D, mỗi chiếc đều có tầm hoạt động 54 nm (100 km / 62 dặm). Loại radar này phát triển từ radar Cyrano, với các khối xử lý và khả năng look-down/shoot-down. Tầm hoạt động hiệu quả đạt 60–70 km với khả năng khiêm nhường chống lại các mục tiêu bay thấp. Nó được kết nối với đạn tự hành Super R.530F, và trang bị cho 37 chiếc đầu tiên giao cho Không quân Pháp (Armée de l'Air) và đa số những chiếc Mirage xuất khẩu. Nó có khả năng đa nhiệm, thực hiện các nhiệm vụ không đối đất, đối hải, bao gồm cả vai trò chống hạm. Radar RDM ban đầu không được kết nối với đạn tự hành Super R.530F, nhưng nó đã được giải quyết nhanh chóng.
• Radar đánh chặn RDI. Một radar chuyên dụng cho các nhiệm vụ không đối không được trang bị chủ yếu cho Mirage 2000C của Armée de l'Air. Nó có tầm hoạt động được nâng cao lên 150 km, và được liên kết với đạn tự hành Super R.530D; được cải tiến sánh với "Super R.530F". Khả năng look-down/shoot-down cũng được cải tiến, nhưng radar này không thường được sử dụng cho vai trò không đối đất và đối hải.
• Radar Dassault/Thales Antilope 5 với khả năng thám sát địa hình cho phiên bản Mirage 2000N Tấn công Hạt nhân.
• RDY (radar Doppler Đa mục tiêu) của Thales được phát triển cho Mirage 2000-5. Radar thế hệ 3 có khả năng theo dõi nhiều mục tiêu (tương tự như AWG-9) và điều khiển đạn tự hành MICA. Radar này trang bị trên hầu hết những chiếc Mirage 200 xuất khẩu, cũng như những chiếc Mirage 2000RDM nâng cấp thành tiêu chuẩn của Mirage 2000-5.

Hệ thống đối phó điện tử

• Thiết bị nhận tín hiệu cảnh báo radar (RWR) của Thales Serval với các ăngten trên đầu cánh và phía sau đỉnh cánh đuôi.
• Thiết bị làm nhiễu tần số vô tuyến của Dassault Sabre SF trong một trụ bên dưới đáy cánh đuôi, với ăngten phía trước cánh đuôi.
• Hệ thống phát pháo sáng Dassault Eclair dưới đuôi, sau này được thay bằng hệ thống của Matra Spirale, lắp bên dưới phía sau mỗi cánh, chứa tối đa 224 viên đạn.

Động cơ

Mirage 2000 được trang bị một động cơ phản lực cánh quạt đẩy SNECMA M53-5 hay SNECMA M53-P2 tỷ lệ đường vòng thấp theo các phiên bản Mirage 2000 khác nhau, cung cấp 64 kN lực đẩy khô và 98 kN khi sử dụng buồng đốt lần hai. Các cửa hút khí được trang bị một lõi hình bán trụ nón điều chỉnh được, cung cấp một chấn xung áp lực không khí tăng hiệu năng hút khí. Tổng lượng nhiên liệu chứa trong là 3.978 L với Mirage 2000C và E, và 3.904 L với Mirage 2000B, N, D và S. Có thể lắp thêm 1 thùng nhiên liệu phụ vứt được 1300 L lắp ở giữa thân và 2 thùng 1700 L dưới cánh.

Trang bị vũ khí và tải trọng

Mirage 2000 có thể mang tới 6.3 tấn (13.900 lb) (hoặc 7 tấn đối với phiên bản -9) vũ khí trên chín giá treo, với hai mấu trên mỗi cánh và năm dưới thân. Một thiết bị nạp dầu trên không tháo bỏ được được lắp phía trước buồng lái, hơi xiên theo phía phải.

Trang bị vũ khí chủ yếu của Mirage 2000 gồm:

• Vũ khí gắn trong gồm 2 khẩu pháo DEFA 554 (hiện nay là GIAT 30-550 F4) 30 mm với 125 viên đạn mỗi khẩu. Những khẩu pháo có thể bắn với tốc độ 1.200 hoặc 1.800 viên/phút. Trọng lượng đạn là 275 g và có vận tốc ra khỏi nòng là 800 m/s. Thậm chí nếu đây không phải là một giá trị ấn tượng (vì tiêu chuẩn đạn 30x113) cái này tạo khả năng bắn một khối lượng đạn lên đến 16 kg/s, trong khi khẩu M61 Vulcan chỉ là 6 kg (theo lý thuyết cực đại ROF) (trọng lượng đạn khoảng 100 gr).
• Đạn tự hành không đối không tầm trung điều khiển bằng radar bán chủ động Matra Super 530 rên các giá treo phía trong cánh.

• Đạn tự hành MICA đang thay thế những loại đạn tự hành khác cũ hơn. Nó chỉ có thể sử dụng trên Mirage 2000-5 và những mẫu tiên tiến hơn. Nó có nhiều lợi thế so với những đạn tự hành trước đó như trọng lượng, chỉ có 110 kg sao với 250–270 kg. Điều này cho phép máy bay mang tới 5 đạn tự hành dưới bụng. Mạng liên kết dữ liệu, radar chủ động và lái tự động khiến vũ khí này có thể so sánh được với tên lửa AMRAAM hạng nặng. Tầm bay đạt 60 km, thậm chí nhiều hơn Super R.530D. Vì thế một chiếc Mirage 2000-5 trang bị với 4 tên lửa MICA có thể tiêu diệt 4 mục tiêu cùng lúc với một khoảng cách lên đến 60 km, trong khi Mirage 2000 RDI chỉ có thể tấn công 2 mục tiêu (không cùng lúc).
• Đạn tự hành không đối không tầm gần tầm nhiệt Matra Magic được gắn trên các giá treo bên ngoài. Các đạn tự hành khác cũng được tương thích, vì Magic bản thân nó có nghĩa như 'tương thích Sidewinder, do đó AIM-9J/P/L thường được sử dụng trên những chiếc Mirage xuất khẩu, và những tên lửa hồng ngoại khác cũng được trang bị cho Mirage.
• Mirage 2000C có thể mang vũ khí không đối đất như tên lửa Matra 68 mm (18 quả), bom bi (bao gồm 250, 400, 1000 kg của Pháp và seri Mk 80), và bom chùm như Belouga hay các loại khác của nước ngoài. Một số phiên bản phụ, đặc biệt được trang bị với RDM (chủ yếu sử dụng cho các phiên bản xuất khẩu) có khả năng tương thích với đạn tự hành chống hạm Exocet.