Оборудование. Опытный самолет не имел полного комплекта оборудования. В дальнейшем предполагалось оснащение штурмовика современными оптикоэлектронными системами. В отогнутых вниз законцовках крыла установлены антенны системы радиотехнической разведки "Береза-Л".

Силовая установка. Самолет Ил-102 оснащен двумя ТРДД И-88 (2х5380 кгс), созданными в ОКБ Изотова и являющимися бесфорсажным вариантом двигателя РД-33 (вариант двигателей, установленных на истребителе МиГ-29). Предполагается применение реверса и системы отклонения вектора тяги.

Вооружение. На подфюзеляжном качающемся лафете, фиксирующимся в двух положениях, установлена двухствольная 30-мм пушка 9А-4071К с боекомплектом 500 снарядов. Установка легко, в течение нескольких минут, может быть демонтирована в аэродромных условиях. Высвобождающийся внутрифюзеляжный объем используется для подвески бомбового вооружения или установки дополнительного топливного бака. В хвостовой части фюзеляжа размещена турель с двухствольной 23-мм пушкой ГШ-23Л. Ее патронные ящики расположены в передней части хвостовой секции фюзеляжа, на удалении около 3 м от орудия. Такое решение позволило несколько увеличить боекомплект и переместить его ближе к центру масс самолета. Подача снарядов к пушке происходит посредством специального механизма электроподтяга ленты, которая подается в подвижную часть орудия через сквозную ось нижнего вертикального шарнира. Максимальная масса бомбовой нагрузки Ил-102 - 7 250 кг. В каждой консоли крыла расположены три грузоотсека, способных вмещать бомбы калибром до 250 кг. Суммарная боевая нагрузка на внутренних узлах подвески (последемонтажа подфюзеляжной пушки) может достигать 2 300 кг. Имеется восемь узлов внешней подвески (шесть под крылом и два под фюзеляжем). Вся боевая нагрузка поднимается на борт при помощи встроенных электролебедок. В отогнутых вниз законцовках крыла установлены блоки выброса ИК-ловушек и дипольных отражателей "Автомат-Ф". Ракетное вооружение включает УР класса "воздух-поверхность" С-25Л с лазерным полуактивным наведением, ракеты класса "воздух-воздух" Р-60М и Р-73, НАР различных типов.