P-8A Poseidon được phát triển trên cơ sở máy bay chở khách Boeing 737-800, máy bay P-8A khác biệt với dòng máy bay Boeing 737-900ER ở kết cấu cánh, thiết bị cung cấp điện và một số trang bị điện tử trên máy bay.
Máy bay này được trang bị hệ thống radar tối tân cùng với một loạt ngư lôi và tên lửa chống hạm. “Hỏa lực” của dòng máy bay hải quân này là 11 móc treo dưới thân và cánh để lắp bom, với 5 điểm treo trong thân và 6 điểm treo ngoài cánh.
Để săn tìm mục tiêu ngầm, máy bay P-8A được trang bị hệ thống pháo cực hiện đại. Và theo tiết lộ của Hải quân Mỹ, mỗi chiếc P-8A có thể mang đến 64 phao chìm gắn thiết bị dò tìm sonar dưới lòng biển. Máy bay P-8A có tầm hoạt động đến 1.200 hải lý (2.200 km), và có thể bay quần thảo trên khu vực mục tiêu đến 4 giờ mới quay về căn cứ.
P-8A được trang bị 1 radar AN/APY-10 ở phần mũi, khi hoạt động ở chế độ radar khẩu độ tổng hợp (SAR) cung cấp hình ảnh cho phép phát hiện, phân loại và nhận diện tàu chiến ở trạng thái tĩnh, tàu cỡ nhỏ và giám sát vùng ven biển. Còn khi ở chế độ radar khẩu độ tổng hợp với độ phân giải cao (ISAR), radar sẽ cho phép phát hiện, phân loại và theo dõi tàu ngầm nổi trên mặt nước, tàu thuyền di chuyển tốc độ cao ở vùng ven biển.
P-8A Poseidon là loại máy bay tuần tiễu trên biển đa chức năng do hãng Boeing nghiên cứu phát triển trên cơ sở chiếc máy bay chở khách Boeing 737. Tuy nhiên, nó được thiết kế đặc biệt cho nhiệm vụ chống ngầm.
Máy bay tuần tra săn ngầm P-8A Poseidon dài 39,47 mét với độ sải cánh 35,72 mét. Nó có trọng tượng không tải là 62.730 kg và trọng lượng tối đa khi cất cánh là 85.370 kg. P-8A có khả năng đạt tốc độ tối đa là 907 km/giờ, vận tốc hành trình là 815 km/h và tầm hoạt động tới 3.700 km.
P-8A Poseidon có trần bay ( độ cao tối đa) là 12.496 m. P-8A có thể bay xa hơn và thực hiện nhiệm vụ lâu hơn những chiếc P-3.
Máy bay tuần biển P-8A làm việc với các vệ tinh có nhiệm vụ giám sát các căn cứ tàu ngầm, và thả các máy nghe dưới lòng biển để nghe tiếng tàu ngầm di chuyển, phối hợp với các tàu mặt nước có thiết bị sonar dò tìm dưới nước. Ngoài ra, máy bay P-8A còn được trang bị các hệ thống cảnh báo sớm, tác chiến điện tử, chống hồng ngoại.
