1164型巡洋舰上的防空作战系统主要有:8座“雷声”SA-N-6导弹发射装置,2座双联SA-N-4“壁虎 ”导弹发射装置,6座AK630型6管30毫米炮以及电子对抗系统等。因此,在防空纵深上大致可分为四个层次:最外层(中远程)防空由8座SA-N-6导弹承担,该型导弹射程100千米,射高25~25000米,最大飞行速度可达5~6马赫,采用抗干扰措施较多的无线电指令+未段TVM制导方式,战斗部为近炸引信与破片杀伤式,装药144千克,舰上共备弹64枚。作战时,SA-N-6导弹的垂直发射系统,可同时发射12枚导弹拦截6个空中目标,既能够打击高空高速目标,也能有效拦截似类“捕鲸叉”低空来袭目标,抗饱和攻击力较强。
第二层(中近程)防空可由2座双联9K33 "黄蜂 Osa"(北约代号:SA-N-4)导弹承担:该型导弹射程1.5~15千米,射高2.5~5000米,最大飞行速度2马赫,战斗部重18千克,可同时拦截2个目标。SA-N-4导弹的最大特点是采用了集搜索、跟踪、制导、发送指令为一体的“汽枪群”雷达作为其火控雷达,该系统具有较强的独立作战能力,可有效引导导弹拦截低空飞行的飞机和反舰导弹。
对于突破防空导弹的来袭目标,可由舰上装备的6座AK630型6管30毫米防空速射炮拦截。该炮有效射程8.1千米,每座炮射速达4000~5000发/分,弹头为杀伤爆破燃烧弹或曳光穿甲弹,全炮具有发射率高、可靠性好、体积小、重量轻等特点。从这种火炮的射速、口径和布置数量看,其作战效能无疑高于美国的“密集阵”及其它西方的近程防御系统,被认为是当今世界最有效的舰载点防御武器系统之一。舰的未端防御将由电子战设备实施:舰上电子战系统针对性强,都集中针对导弹的未制导工作波段范围,可同时对抗多个不同方向来袭的雷达、红外及光电制导武器,具有很强的对抗反舰导弹的能力。由此通过上述硬武器和软武器的配合使用,将形成远、中、近、未多个层次的口空严密防御体系。