Khẩu INSAS có thiết kế dựa trên súng trường Kalashnikov AK-47, nhưng với nhiều thay đổi. Hệ thống nạp đạn bằng khí nén cơ bản gồm một ống trích khí dài, khóa nòng xoay và một thanh quay bánh răng đó là mô hình của Kalashnikov. Hệ thống trích khí có khả năng điều khiển lượng khí trích bằng tay là thiết kế có thể tìm thấy trên khẩu FN FAL cũng như hệ thống ngắt trích khí. Tay cầm cũng được thiết kế để có thể sử dụng hiệu quả được bằng tay trái và tay phải giống như khẩu HK G3 của Đức.

Bộ phận khóa và điều chỉnh chế độ bắn của súng nằm ở phía trái của cò súng, có thể điều chỉnh bắn từng phát hay bắn ba viên một lúc. Tay cầm của loại súng này có thể gấp lại cùng báng súng kim loại chủ nó có thể đẩy vào hay kéo ra và thậm chí có cả báng súng đặc rời để gắn vào phần báng súng kim loại của INSAS khi cần. Các linh kiện bọc ngoài được làm bằng polyme với phần đuôi gắn báng súng làm giống như súng trường Lee-Enfield. Hộp chứa đạn tiêu chuẩn được làm bằng hỗn hợp polyme mờ có thể chứ 20 viên đạn. Loại dài hơn chứa 30 viên đạn được làm ra cho súng máy hạng nhẹ INSAS nhưng cũng có thể dùng cho súng trường. Điểm ngắm được gắn phía trên hệ thống trích khí và thước ngắm được đặt ngay chính giữa phần trên của thân súng. Vị trí dùng để gắn đèn trên nòng súng có thể thay bằng ống phóng lựu đạn gắn trên súng trường tiêu chuẩn của NATO, nó cũng có thể gắn lưỡi lê đa năng của khẩu AKM.

Súng INSAS có chế độ bắn bán tự động và 3 viên một lúc rất giống với loại súng M16 của Hoa Kỳ. Được thiết kế từ hệ thống INSAS, INSAS Excalibur Mark-I được thiết kế với báng súng gấp và băng đạn 20 - 30 viên. Nó còn được gắn thêm thanh răng phía trên thân súng để có thể gắn ống ngắm điện tử. Biến thể của INSAS Excalibur được trang bị cho các lực lượng đặc nhiệm nó có chế độ bắn tự động và bán tự động.

Phía dưới nòng súng có thể gắn ống phóng lựu hoặc lưỡi lê thiết kế riêng cho INSAS nhưng cũng có thể gắn vào các khẩu AK-47 được sử dụng bởi các lực lượng bán quân sự.