M51第三级以上整个被整流罩包裹，直径稍小于下面级。整流罩由复合碳基材料制造，头部的展开式减阻杆能够降低发射后的空气阻力。美国三叉戟1 C4首次在潜地导弹上采用减阻杆，它在发射后不久伸出，使导弹在助推段的气动阻力减小50%（从18吨减到9吨），仅这项改进就使射程增加300多公里。
制导系统：M51采用惯性平台+星光定位+计算机制导方案。 其中惯性平台由Sagem防务-安全公司研制，由环形激光陀螺和加速度计组成。这也是法国首次在战略弹道导弹中采用环形激光陀螺，取代了传统的液浮陀螺。与传统的机电陀螺相比，激光陀螺最大的特点是不需要转动部件，所以耐冲击力强，坚固可靠，使用寿命较长。由于接通电源就能产生激光，所以不存在怠速反应，起动时间短，而且运行过程中的稳定性好。激光陀螺的结构简单，功耗小，易于维护，造价低廉。激光陀螺能够直接输出数字控制信号，而不是像以前那样先输出模拟信号，再将其转换为数字信号。能够直接输出数字信号，就能够直接与计算机系统相连，这对于实现自动化或智能化控制非常重要。另一家法国公司Sextant研制的二频抖动激光陀螺，零偏稳定性达0.005度/h，已用于阿里亚娜4和阿里亚娜5火箭。M51导弹所用的激光陀螺精度应该更高。
弹头性能：M51.1仍使用M45的TN75弹头。TN75弹头威力和重量都是保密的，外界猜测1996年法国几次当量为110 kt的核试验就是TN75的全当量核试验，而其重量（包括再入载具）约为150 kg，小型化水平接近美国现役的海基核弹头主力型号W76（100 kt/96 kg）。由于TN75弹头在M51正式服役后不久服役期也将接近年限，法国正在发展新型核弹头TNO，计划在2015年正式服役。TNO可能是已经冻结的TN76的改进型，预计将进一步提高小型化水平，此外还要提高安全性和可维护性，使法国的核武器设计和制造综合水平接近美国的先进水平。不过，尚不清楚TNO是像W87、W88那样的大弹头还是W76那样的小弹头。
突防能力：M51采取了多重突防措施：主动段飞行过程中采取旋转、发动机壳体进行了抗激光加固，以防止敌人的激光武器在主动段对其进行攻击；大推力发动机减小了主动段飞行时间；弹头采用了降低雷达反射的外形设计并涂有吸波涂料；诱饵装置等。
四、研制过程
M51导弹第一阶段研制合同于1998年正式签订，第二阶段研制合同于2002年签订，研制经费57亿欧元。2004年12月法国装备采购局（DGA）与主承包商EADS Astrium等公司签订了为期10年的M51型导弹的研制和生产合同，金额约28亿欧元。据外界估计，不包括核弹头的M51导弹单价为1.2亿欧元（包括研发费用），是M45导弹的两倍多（5600万欧元）。第一批60枚M51导弹的生产计划为：2007年生产一枚，2008年2枚，2009年2枚，2011年到2015年每年10枚，2016年最后5枚。
为了进行M51导弹项目，法国投巨资建设了一系列的试验设施，这些设施大部分是欧洲仅有的。
2002年，法国研制成功新型潜地导弹水下发射试验装置Cetacé（“鲸”）。2003年11月27日，在法国南部土伦海军基地进行了M51全尺寸模型弹Jonas首次水下弹射试验。全尺寸模型弹水下弹射试验的目的是用来对全比例静态导弹模型进行水破坏性能试验，以及进行发射管、喷气系统、隔板、控制指挥系统等单元原型的测试。
M51全尺寸模型弹吊装（左）和水下弹射试验（右）
在诺曼底Val deReui特别建造了一个试验池，用来进行导弹喷射及水下弹道试验。在波尔多附近的St Medard建设有新型导弹试验台，用于试验导弹的固体火箭发动机。
M51导弹的头三次飞行试验都是在位于法国西南部大西洋岸边Biscarosse的法国导弹试验发射中心(CELM)进行的。CELM始建于1962年，隶属于法国国防采购局。该基地为了进行 M51导弹的试验，建造了全新的导弹集成，发射和支持设施。
2006年11月9日9时49分，M51导弹在CELM的发射台上进行了首次发射，准确击中位于大西洋北部的靶点。
2007年6月21日10时14分，M51导弹在CELM的发射台上成功进行了第二次发射。 2008年11月13日10时5分，M51首次成功进行水下发射，发射是在一个直径30米、深50米的巨大水池中进行的。
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