整体设计
P99手枪的尺寸P99采用枪管短后坐原理，其设计是仿照P220手枪的闭锁机构，通过底把内一块闭锁卡铁与枪管尾部下方的一个斜槽作用，使枪管上下摆动而实现开锁和闭锁。瓦尔特公司最早是在P88手枪上使用这种结构，现在又移植到P99手枪上。
瓦尔特P99采用没有击锤的击针平移式击发系统，瓦尔特P99标准型的击发机构为单/双动式，第一发为双动，扳机扣力为4kg，后续的都为单动，扳机扣力为2kg。
而GLOCK手枪的击发机构则是一种独特的半双动式，但如果射击前击针不在待击状态时，并不能像普通双动手枪那样直接扣扳机就能击发，而必须拉动套筒2厘米使击针重新待击才能再射击。而P99的击针不在待击状态时随时扣下扳机都能射击。
然而P99的这种击发机构由于双动时扳机行程过大，是P99遭受诟病的缺点之一。因此瓦尔特公司后来又为P99研制了被称为“快速动作式”的击发机构，即类似于GLOCK手枪那样的半双动击发，平常击针处于半待击状态。
P99在待击状态时击针尾部会在套筒后面的凹陷处凸出并显示红色标记，提醒射手手枪已处于待击状态，在夜间射手可以通过触摸套筒尾部而感觉到。
P99设计有手动的待击解脱按钮，聚合物制成的待击解脱按钮位于套筒后部的左上方，右撇子射手用右手拇指按压操作，而左撇子射手的左手食指也很容易够得着。在待击解脱后，如果需要重新待击而又不想使用双动的方式击发，则只要把套筒向后拉动大约9.5mm的距离即可使击针重新待击。
与GLOCK手枪相似，P99手枪也没有外露的手动保险，但内有4个自动保险装置：击针保险、扳机保险、非待击保险和跌落保险。
击针保险会卡住击针使其不能击发底火，只有扳机扣到一定距离后才会向上顶起，让路给击针通过；板机保险和GLOCK手枪的扳机保险一样，都是避免击发连杆意外活动，但GLOCK手枪的扳机保险是内藏式的小扳机，而在P99上则是铰接式的扳机，即扳机本身就是保险柄，扣下到一定距离才开始拉动击发连杆；而非待击保险则是在解脱待击时阻挡击针，不让其打击到膛内枪弹的底火；至于跌落保险则是防止武器意外跌落时产生走火。
此外待击解脱功能也能起到辅助的保险作用，例如执法人员在枪战过后可以解脱击针的待击状态，即使膛内仍然有弹也能安全可靠地携行。万一遇上突发危机，双动击发功能也让执法人员可以随时开枪。
P99手枪基本机构是从P88手枪发展而来另外，当膛内有弹时，当膛内有弹时，拉壳钩的后部进入套筒内，在套筒后部露出一个红色亮点而提醒射手，该膛内有弹指示器在夜间可以通过手指触摸而明显感觉到。
P99的底把采用15%的玻璃纤维增强的12号聚合物模压成型，与金属底把相比，优点是容量生产和成本低，而且重量轻，耐腐蚀。有4个导轨分别嵌入底把内两侧作为套筒与底把之间的滑动导向，每侧2个，每个导轨长约12.5mm，高1.25mm。整个底把重仅83g。不同口径型号的底把都是相同的，但底把内的闭锁卡则不能通用。
握把形状由著名的意大利比赛手枪握把设计师设计，其最大的特点就是有三个大小不同的握把背板，通过更换这个嵌件来调整握把尺寸以适合不同的手形。
握把背板采用有弹性的聚氨酯制成，中空，能吸收后坐力，更换时只需要把靠近握把根部的插销往外拨出约3.2mm就行了，所有P99出售时都附带有大、中、小3种尺寸的握把背板。这种个性化的设计使不同体形的射手都能握持舒服，而且适合大多数射手举枪后的自然指向性。
附件安装
P99专用战术灯在底把前方有类似USP手枪的附件安装导轨，可方便安装各种战术灯或激光指示器。在右侧附件导轨下面通常有由两个字母所组成的日期代码，表示该底把生产年份的最后两位数字，字母从A至K分别代表0至9，例如一把写着“AE”代码的P99，则表示该枪在2004年生产。扳机护圈旁边有弹匣卡笋和分解卡笋，分解卡笋在扳机上方，杆式弹匣卡笋在扳机护圈根部。
瓦尔特公司还向P99的用户提供延长尺寸的弹匣卡笋，让有需要的射手自己更换到枪上。扳机护圈尺寸较大，戴厚手套也能射击。除挂机柄只方便右手射手外，其他操作部件都适合左、右手射手使用。后来在2004年推出了一种重新设计的P99，改进的板机护圈取消了“圆拱”形线条。
重新设计也套筒让射手可以更容易抓紧它，附件导轨也改变了类型，使之与市场上的手枪附件更通用。普通的P99底把都是黑色的，但最近瓦尔特公司推出了一些绿色或沙漠黄的P99底把，采用这些底把的P99被命名为“军用型P99”，当然这个名称只是个商业喙头而矣。
P99手枪采用双排单进的大容量弹匣供弹，弹匣由厚0.8mm的钢板制成，底座为塑料板，弹匣上有观察孔，以便射手能看到余弹数量。其中9×19mm口径型的标准容量为16发，而0.40SW口径型的弹匣容量为12发。
套筒截面呈梯形，外形与P5手枪相似。外表有华尔特公司特有的“特尼氟”涂层，防腐性能比镀铬好，而且耐磨、耐脏。0.40SW型的套筒比9×19mm型套筒要大，由于两种手枪都使用相同的力量的复进簧（约50牛顿），因此0.40型P99的套筒后坐速度稍慢。
另外.40型套筒的前部没有防滑纹，因此在外观上很容易识别一把P99手枪是9×19mm型还是0.40SW型。抛壳挺的长度是不同的，其中9×19mm型的比较长。另外同型号但不同口径的P99的击针组是相同的，可以互换使用。然而，P99、P990和P99QA的击针组各不同，即使同口径也不能互换。
P99的枪管为冷锻生产，内有6条右旋膛线，有“特尼氟”涂层。此外，其他所有的金属部件也都涂有一层“特尼氟”。
9×19mm和0.40SW的枪管尺寸也不相同，0.40SW枪管的直径为15mm，而9×19mm枪管则为14mm，因此这两种型号在套筒前面的圆孔尺寸也不相同，另外9×19mm枪管也太短，不能放进0.40SW的套筒内。
普通的P99不能安装消声器，但瓦尔特公司为9×19mm P99生产了在枪口有螺纹的枪管，这些枪管上没有打上序号，但打上一个两位数的日期代码和“SD”标记，“SD”是德国语“消声”的缩写，换上这些枪管的P99就能安装螺接式的消声器。瓦尔特公司没有为0.40SWP99生产SD枪管，但在美国有一些小作坊生产有0.40SW口径的SD枪管。
P99的瞄具可调风偏和高低，不需要工具就能拆卸或更换，因此用户可根据自己的需要或爱好来选用较大或较小的瞄具。瞄具既有钢制也有聚合物制品的。
型号区分
P99AS——单/双动型，这是基本型。
P99DAO——纯双动型，是为德国警察试用而提供的型号，在2002年推出，不幸的是并没有它进一步生产的消息。
P99QA——QA型，在2000年推出，采用行程较短、扣力较轻的半双动扳机，并有手动待击击针。
P99C——紧凑型，在2004年推出，尺寸较小、重量较轻，容弹量也减少了。目前紧凑型只有9×19mm口径，但都生产了AS、DAO和QA三种型号。
P990——其实就是原来的P99DAO，改了名字后重新推出市场。
P99TA——TA是战术型的缩写，在2004年推出，明显的特征是底把前方的导轨座形状有所改变，能安装更多市面上的通用战术附件。
P22——名称不同，但其实是P99的0.22LR口径型。P99不像其他手枪那样提供0.22LR口径的改装配件，如果想要0.22口径的练习枪，只能买一支新枪，这也是P99受到用户诟病的一个缺点，诸如伯莱塔等著名手枪都提供有0.22口径的改装配件，让用户可以成箱成箱地消耗便宜的0.22弹作基础练习。
另外，瓦尔特公司还设计了一系列的限量生产型，如MI-6型，也称为“詹姆斯·邦德”型，（狩猎用途）和2000年型（“千禧年”）。
还有一种专门针对美国相关法规的美国版P99，该枪的底把在德国生产，套筒在美国SW公司生产，并由SW公司组装和销售，这种美国型P99被重新命名为SW99，在外观上可以通过板机护圈和套筒设计进行识别。
