Walther P99 działa na zasadzie wykorzystania krótkiego odrzutu lufy, ryglowana przez przekoszenie lufy w płaszczyźnie pionowej. Szkielet polimerowy. P99 oferowany jest z 3 nakładkami na chwyt - na tylny grzbiet. W ten sposób każdy strzelec może indywidualnie dobrać sobie rozmiar chwytu. Na ramie pod lufą są wycięcia na których można montować różne celowniki.
P99 nie ma kurka, ale jest bronią SA/DA. Pierwszy strzał można oddać albo z samonapinania, albo po napięciu bijnika. Niezależnie od systemu droga spustu przy pierwszym strzale jest taka sama - 14mm. Różna jest natomiast siła spustu - 20 i 35-40 N. Aby napiąć bijnik bez użycia spustu trzeba cofnąć zamek, ale tylko o ok. 1 cm. Po oddaniu strzału nie trzeba cofać spustu znowu o 14 mm, wystarczy tylko o 5 mm. W ten sposób możliwe jest szybkie oddanie tzw. "dubletu". P99 nie ma nastawnego bezpiecznika zewnętrznego. Ma za to bezpiecznik spustowy i blokadę bijnika zwalnianą w ostatniej fazie nacisku na spust. W zupełnie nowy sposób rozwiązano zwalnianie napiętego bijnika. Przycisk jest nie na boku, ale na górze zamka. Zwalnia się go naciskiem z góry pistoletu. Jedynym przyciskiem z boku jest dźwignia zwalniania zamka. Zatrzask magazynka rozwiązany jest podobnie jak w USP - jest to dźwignia naturalnie "wkomponowana" w obrys kabłąka spustu i zdublowana z obu stron pistoletu. Bardzo łatwo można sprawdzić obecność naboju w komorze. Jeśli broń jest załadowana to z tyłu zamka - mniej więcej centymetr pod szczerbinką - wystaje końcówka iglicy. Można ją sprawdzić dotykiem, lub po prostu zobaczyć (tak samo jak w H&K P7). Pomalowana jest na jaskrawy czerwony kolor.
Wykorzystano materiały Plastuch'a za jego zgodą.