Автомат Коробова ТКБ-09 имеет совершенно необычную конструкцию полусвободного затвора, который состоит из двух деталей – боевой личинки и качающегося на ней коромысла. Свободному перемещению боевой личинки в направлении отката в начальный момент препятствует коромысло с роликом на конце, упирающееся в наклонную поверхность перемычки в затворной коробке. В начальный момент угол между продольной осью личинки и коромыслом близок к 180 градусам. При откате боевой личинки небольшое продольное ее перемещение приводит к большому угловому перемещению массивного коромысла. Такое взаимодействие создает так называемую приведенную массу личинки, что замедляет ее откат. Возвратная пружина спиральная, находится в стальной трубке, расположенной вдоль верхней части ствола. Ударно-спусковой механизм куркового типа размещен в отъемной рукоятке. С левой стороны коробки ударно-спускового механизма находится поворотный флажок. Поворот флажка по ходу часовой стрелки до упора соответствует стрельбе очередями. При повороте флажка до упора в обратном направлении оружие устанавливается на предохранитель. Для ведения одиночного огня флажок устанавливается в промежуточном положении. Питание патронами осуществляется из прямого магазина на 30 патронов. Под стволом находится длинное деревянное цевье. Приклад также деревянный, крепится к тыльной части металлической основы рукоятки двумя трубчатыми заклепками. Прицел секторного типа. Мушка, регулируемая по высоте и сторонам, защищена боковыми щечками от ударов. В ряде источников упоминаются опытные автоматы Коробова ТКБ-03 и ТКБ-010. К сожалению никакой информации по нм не найдено.