Интегрирование систем упрощало архитектуру комплекса и обеспечивало требуемое резервирование, повышавшее надёжность. Построение ПрНК-23 выполнялось на базе ЦВМ, обрабатывавшей текущую информацию и в автоматическом режиме обеспечивавшей непрерывное решение навигационных и прицельных задач. ЦВМ10-15-23 «Орбита-10-15-23» разработки ленинградского НПО «Электроавтоматика» представляла собой одноадресную синхронную машину последовательного действия с быстродействием 125 000 операций сложения (вычитания) и 62 500 операций умножения в секунду, использовавшую двоичную систему счисления. Перед полётом исходные данные вводились в память ЦВМ при помощи кнопочного пульта оперативной подготовки ППО-23, находившегося под люком справа в носовой части машины. Всего вводилось до 43 параметров, включая координаты аэродрома вылета и четырёх запасных, задавался маршрут в виде шести поворотных точек (они же могли служить целями), данные о метеоусловиях и баллистические характеристики используемых боеприпасов. В воздухе ЦВМ реализовывала программу полёта, рассчитывая и запоминая параметры пути, счисляла и корректировала текущее положение самолёта на маршруте, выдавая управляющие команды на САУ, а также служила вычислителем прицела. Комплекс КН-23 обеспечивал ЦВМ навигационной информацией и играл роль резервной навигационной системы на случай её отказа. При этом по-прежнему обеспечивалось надёжное решение задач самолётовождения, правда, в усечённом варианте. Так, например, количество поворотных пунктов маршрута (ППМ) сокращалось до трёх, а их смена обеспечивалась не автоматически, а вручную нажатием соответствующей кнопки-лампы на щитке управления РСБН.
Использование ЦВМ позволило упростить прицельное оборудование, обойдясь только визирной головкой С-17ВГ из комплекта прицела АСП-17С. Его собственный вычислитель заменяла более эффективная «Орбита», рассчитывавшая и управлявшая отклонением подвижной марки при прицеливании, решая и задачи бомбометания с кабрирования. Головка С-17ВГ представляла собой оптико-механический прибор коллиматорного типа, на отражателе которого визировалась цель, а также высвечивалась информация лётчику о запрещённой, текущей и эффективной для ведения огня дальности до цели.
В полётах на боевое применение ПрНК-23 обеспечивал решение широкого круга задач, включая прицельное бомбометание с горизонтального полёта, пикирования или кабрирования; бомбометание по заранее запрограммированной и невидимой цели; стрельбу из пушек и пуск НАР по наземным и воздушным целям.
Использование ПрНК-23 не только повысило точность атак и расширило диапазон режимов боевого применения, но и упростило работу лётчика. Передав часть функций автоматике комплекса, он мог сосредоточиться на пилотировании, поиске целей и маневрировании, то есть непосредственно боевой работе. Под новое оборудование перекомпоновали носовую часть самолёта, изменив расположение шпангоутов.
Вооружение претерпело ряд изменений. Прежде всего, сменилось артиллерийское вооружение. Мощности и поражающего действия 23-мм снарядов пушки ГШ-23Л, официально принятой на вооружение в 1965 г. (хотя в серии она находилась с 1959 г.) и много лет служившей на большинстве отечественных боевых самолётов, оказалось недостаточно для уверенного поражения многих наземных целей и особенно бронетехники. На вооружение стран НАТО поступали новые боевые машины, для борьбы с которыми бронепробиваемость снарядов калибра 23 мм была уже недостаточной. В связи с этим было принято решение об установке на МиГ-23БМ новой многоствольной пушки калибра 30 мм, обеспечивающей высокую скорострельность и мощное поражающее действие. Инициатором перехода на пушечное вооружение этого калибра выступал заместитель министра обороны по вооружению генерал армии В. Я. Шабанов, отстаивавший унификацию оружия и боеприпасов для ВВС, ВМФ и Сухопутных войск на основе стандартного снаряда повышенной мощности.
Новая шестиствольная пушка ГШ-6-30А (изделие 9А621) обладала гораздо более высокой скорострельностью — до 5500–6100 выстр./мин — и обладала рекордной величиной секундного залпа в 40,2 кг. Переход с калибра 23 мм на 30 мм обеспечивал более чем двукратное повышение массы снаряда (со 175–185 г до 400 г), причём содержание взрывчатого вещества в нём возрастало почти в три раза; баллистика стрельбы при этом тоже улучшалась. Таким образом, смена калибра давала не только лучшую бронепробиваемость, но и значительно повышала дальность, точность огня и позволяла разработать боеприпасы новых, более эффективных типов.