Затвор-кожух производится из легированной оружейной стали с последующей обработкой поверхностей особым покрытием, повышающим механическую прочность и устойчивость к коррозии. Рама изготавливается из высокопрочного полимера черного или темно-зеленого цвета. В передней части рамы имеются пазы для крепления различных дополнительных приспособлений, таких как тактический фонарь или лазерный целеуказатель. Ударно-спусковой механизм ударникового типа, двойного действия с возможностью изменения принципа работы в только самовзводный. УСМ собран в отдельный блок, легко извлекаемый из рамы для чистки и смазки. Ударник можно поставить на предварительный взвод всего лишь немного отведя назад затвор-кожух. При этом выстрел с предварительно взведенным ударником потребует такой же длинны хода спускового крючка, что и при стрельбе самовзводом, но с меньшим усилием. Выстрел при полностью взведенном ударнике требует почти втрое меньшего по длине хода спуска, чем при самовзводе, а усилие составляет 2,3 — 2,5 кг. Усилие спуска в самовзводном режиме составляет 4,3 — 4,5 кг.
Пистолет снабжен автоматическими предохранителями спускового крючка и ударника. Автоматический предохранитель ударника блокирует его движение вперед до того момента, когда ход спускового крючка не будет полностью пройден. Такой предохранитель защищает от случайного выстрела при падении оружия. Ударник так же блокируется если затвор-кожух не доходит до крайнего переднего положения, а ствол не полностью заперт. В задней части затвора-кожуха расположена клавиша безопасного спуска ударника с боевого взвода. На раме так же размещены затворная задержка и фиксатор ствола. Двухсторонний рычаг защелки магазина расположен в основании спусковой скобы. Для извлечения магазина этот рычаг необходимо отжать вниз. Указателем наличия патрона в патроннике является выбрасыватель с красной меткой, которая становится видимой, когда зуб выбрасывателя находится в проточке гильзы патрона, досланного в патронник. Указателем взведения ударника является его тыльная часть с красной точкой. Положение как указателя наличия патрона в патроннике, так и взведения ударника, можно определить на ощупь.
Вариант Р99 QA (Quick Action), изготавливающийся с 2000 года, снабжен ударно-спусковым механизмом с предварительным, частичным взведением ударника. Такой УСМ обеспечивает одинаковые, не большое усилие и длину хода спускового крючка, как при первом, так и при последующих выстрелах. Усилие спуска составляет 3,8 кг. Причем эта модель имеет меньшую кнопку безопасного спуска ударника, которая используется только при разборке оружия. Вариант P99 DAO снабжены только самовзводным УСМ с большей длинной хода спускового крючка, чем у модели Р99 QA. Эта модель, разумеется, не имеет кнопки безопасного спуска ударника. P99 AS (Anti-stress), находящаяся в производстве с 2004 года, оснащается УСМ двойного действия с усилием спуска 2 кг с предварительно взведенным ударником и 4 кг в самовзводном режиме. Использующиеся патроны — 9mm Parabellum, .40 S&W и 9×21 IMI. Пистолет выпускается не только в Германии, но также и в США, американским отделением компании Carl Walther Sportwaffen GmbH.
P99 был модернизирован в 2004 году. Изменения коснулись формы затвора-кожуха и насечек на нем, а также формы спусковой скобы, пазы для крепления дополнительных приспособлений были удлинены, и стандартизированы, рычаг затворной задержки был удлинен для более удобного использования. На выставке SHOT Show 2004 в США был представлен уменьшенный вариант основной модели — Walther P99c (Compact) выпускающийся в нескольких версиях. Базовая — P99c AS, а также P99c QA и P99c DAO. Интересно, что вариант DAO снабжен уже иным по устройству автоматическим предохранителем спускового крючка, чем первые модели P99. Новый предохранитель практически копирует конструкцию, используемую в пистолетах Glock. Компактные 99-е выпускаются только с магазинами емкостью 10 патронов, но имеются и магазины емкостью 15 патронов с особыми переходниками, удлиняющими рукоятку.
