Gam-COVID-Vac là vắc-xin sử dụng hai vector virus, dựa trên hai virus adeno ở người – một loại virus gây cảm lạnh – trong đó có chứa đoạn gen mã hóa protein gai (S) của virus SARS-CoV-2 để kích thích phản ứng miễn dịch của cơ thể.[4][11][12] Vắc-xin Gam-COVID-Vac được phát triển bởi một nhóm các nhà vi sinh vật học tế bào thuộc Viện Nghiên cứu Dịch tễ học và Vi sinh vật học Gamaleya do chính phủ tài trợ. Đứng đầu nhóm phát triển là Tiến sĩ Denis Logunov, thành viên dự khuyết Viện Hàn lâm Khoa học Nga, người từng tham gia phát triển vắc-xin ngừa virus Ebola và MERS-CoV.[13]

Hai virus adeno tái tổ hợp loại 26 và 5 được dùng làm vector để sản xuất vắc-xin. Chúng được xử lý bằng công nghệ sinh học và chứa cDNA trong protein S của SARS-CoV-2. Chúng sẽ được đưa vào vị trí cơ delta: vắc-xin Ad26 được sử dụng vào ngày tiêm đầu tiên và đến ngày thứ 21 thì tiêm thêm vắc-xin Ad5 để tăng phản ứng miễn dịch.[11][14][15]

Vắc-xin có thể được bào chế giới dạng đông lạnh (bảo quản ở nhiệt độ −18 °C hoặc 0 °F) và dạng sấy lạnh ("Gam-COVID-Vac-Lyo", bảo quản ở nhiệt độ 2–8 °C hoặc 36–46 °F). Dạng đầu tiên được phát triển để sử dụng quy mô lớn, thường rẻ và dễ sản xuất hơn. Dạng sản phẩm sấy lạnh tốn nhiều thời gian và nguồn lực hơn để sản xuất, nhưng lại tiện bảo quản và vận chuyển hơn. Gam-COVID-Vac-Lyo được phát triển để vận chuyển vắc-xin tới các vùng khó tiếp cận của nước Nga.[16] Giám đốc Viện Nghiên cứu Gamaleya Alexander Ginzburg ước tính rằng sẽ mất khoảng 9–12 tháng để tiêm chủng cho phần lớn dân số Nga, với điều kiện có đầy đủ nguồn lực trong nước.[17][18]