Конструктивно кран-манипулятор базируется на механических системах с несколькими степенями пространственной свободы. Рабочий процесс осуществляется оператором посредством отдельного пульта.
В движение КМУ может приводить ДВС, пневмо-, электро- или ручной привод, но самый лучший вариант – это гидравлика. На КМУ может быть установлено дополнительное оборудование для выполнения определенных видов работ – люлька, грейфер или иное приспособление для захвата грузов, контейнерные захваты (гидравлические) и пр. Погрузку и разгрузку кран-манипулятор осуществляет при помощи одного или более крюков. Предельные по весу грузы (согласно теххарактеристикам КМУ) поднимают при помощи основного крюка, который находится на подвижной части стрелы. По краям удлинителей стрел крана-манипулятора есть возможность прикрепить крюки дополнительные, позволяющие поднимать грузы при предельных вылетах стрелы или меньшего веса.