Tàu vũ trụ Venera 15 và 16 giống hệt nhau và được dựa trên sự sửa đổi các phần quỹ đạo của các đầu dò Venera 9 và Venera 14. Mỗi phi thuyền bao gồm một hình trụ dài 5 m (16 ft) với đường kính 0,6 m (2,0 ft), 1,4 m (4,6 ft) ăng ten đĩa parabol cao cho radar khẩu độ tổng hợp (SAR) ở một đầu.