Mit der Sojus-​2  entwickelte das ZSKB Progress in Samara ab Ende der 1990^er Jahre einen leistungsfähigen Nachfolger für gleich mehrere Raketentypen: Sojus-​U, Sojus-​FG und Molnija-​M). Ausgehend vom bewährten Design der Standardrakete wurden ein Reihe von Änderungen eingeführt. Das Grundpaket erhielt die verbesserten RD-​107 A bzw. RD-​108 A Triebwerke, die bereits bei der Sojus-​FG eingeführt worden waren. Weiterhin bildeten vier Außenblöcke mit je einem (RD-​107 A) Vierkammer-​Triebwerk die Erststufe. Da die Triebwerke starr montiert waren, unterstützten je eine aerodynamische Heckflosse und zwei 35 kN Vernier-​Triebwerke die Stabilität der Rakete und übernahmen die Steuerung. Die Treibstoffkomponenten wurden per Turbopumpe gefördert, die von einem H₂ O₂  Gasgenerator angetrieben wurde. Ähnlich ausgelegt war die zweite Stufe, die beim Start bereits gezündet wurde, aber eine längere Brenndauer erreichte. Auch das dort verbaute RD-​108 A Triebwerk verfügte über vier starre Brennkammern, jedoch in Kombination mit vier 35 kN Vernier-​Triebwerken. Wiederum über eine Turbopumpe mit H₂ O₂  Gasgenerator wurden die Treibstoffkomponenten Kerosin und Flüssigsauerstoff gefördert. Strukturell ähnelten sich die beiden Stufen gleichfalls sehr stark. Die Tanks wurden aus einer Aluminium-​Legierung gefertigt und mit verdampfendem Flüssigstickstoff unter Druck gehalten. Zur Stufentrennung lösten sich am Heck der Rakete Verriegelungen, worauf die Außenblöcke bei geringem Schub nach außen wegschwenken. Die dritte Stufe, die über eine offene Gitterstruktur mit der Zweitstufe verbunden war, zündete zur Stufentrennung ihr Triebwerk, während Pyroladungen die mechanische Trennung vollzogen. Bei der dritten Stufe vollzog sich mit der Sojus-​2  der seit langem größte Wandel. In eine maximal vereinheitlichte Zellenstruktur inklusive neuer Tanks wurden je nach Ausbaustufe entweder das bisherigen RD-​0110  Triebwerk (Sojus-2.1a) oder das neue RD-​0124  (Sojus-2.1 b) eingebaut. Das Vierkammer-​Triebwerk RD-​0124  arbeitete nach dem Prinzip des geschlossenen Kreislaufs, wodurch ein hoher Brennkammerdruck realisiert werden konnte. Während der Schub gegenüber dem RD-​0110  praktisch unverändert blieb, erreichte das RD-​0124  einen weitaus besseren spezifischen Impuls und eine längere Brenndauer. Da nun die vier Triebwerksdüsen einzeln um eine Achse schwenkbar waren, konnte auf den bisher üblichen Einsatz von Vernier-​Triebwerken verzichtet werden. Auch beim Treibstoff gab es eine geringfügige Veränderung. Im Hinblick auf den Einsatz von Kourou wechselte man vom bisher verwendeten russischen Kerosin T-​1  zum westlichen Äquivalent RG-​1  und schließlich zum synthetischen „Naftil“. In der dritten Stufe fanden auch der neue zentrale Bordcomputer und das Inertiallenksystem Platz, die die Steuerung der ersten drei Raketenstufen übernahmen. Für einen präziseren Bahneinschuß bei Kreisbahnen oder zum Erreichen hochelliptischer Bahnen wurde die Sojus-​2  (analog zur Molnija-​M) mit einer vierten Stufe ausgerüstet. Die „Fregat” basierte auf dem Antriebssystem der sowjetischen Mars– und Venussonden. Seit dem Jahr 2000 hatte sich die Stufe bei einer Reihe von Starts diverser Sojus Varianten bereits ausgezeichnet bewährt. Neu eingeführt wurde die ST Nutzlastverkleidung aus kohlefaserverstärktem Kunststoff. Mit 4,11 m Durchmesser und 11,43 m Länge bot das auf der Nutzlastverkleidung der Ariane 4 basierende Modell Raum auch für größere Nutzlasten. Angeboten wurden aber ebenfalls schlankere Verkleidungen mit 2,7 m, 3,0 m, 3,3 m oder 3,72 m Durchmesser.