Wirbelwind được thiết kế dựa trên khung tăng Panzer-IV. Toàn bộ phần trên bị lược bỏ, thay vào đó là một tháp pháo hở đầu có lắp 4 khẩu đại liên phòng không 2 cm Flakvierling 38 L/112. Một số phiên bản thiết kế tháp pháo kín đã được thử nghiệm và cho kết quả không được khả quan mấy. Để kín thì lượng khói từ nòng toả ra khi bắn sẽ dễ gây ngạt cho kíp lái và gây hỏng hóc cho động cơ.

Bốn khẩu tiểu liên của Wirbelwind đều sử dụng loại đạn 3.7 cm nhưng về sau chúng được thay thế bằng loại đạn 4.8 cm.

Không những gây nguy hiểm cho những máy bay tầm gần, Wirbelwind còn là nỗi đáng sợ của bộ binh.