機體結構設計
AT-3的機體與機翼結構材料主要是以輕合金結構而成，除了本體用鋼、鎂合金之外，同時也採用超輕的石墨纖維複合材料製作分機體的部份，使得戰機整體的總重量更輕，空中的運動能力與掛彈量也能夠更有效的加以提昇。
AT-3的機體組裝分為三個部份進行。第一部份為前段機身包括座艙的部份，第二部份是包括發動機艙的中段機身部份，第三部份則是包含垂直及水平尾翼的後段機身部份。其水平尾翼為單片全動式，起落架為前三點式單輪阻設計，鼻輪的設計則採用與F-5E相同的兩段伸長
式起落架支柱，能夠有效減少起飛所需的跑道距離。AT-3的座艙是採用縱列雙座式設計，座艙罩向右開啟，後座較前座高出三十公分。事實上早期量產的AT-3是採用前後座艙罩獨立設計，不過這種設計容易遮掩較多的飛行員視線，因此自編號0815之後的AT-3全部改採前後座操罩合一的設計。至於彈射椅則採用馬丁貝克
(Martin Baker)MK.10L型的彈射椅。
燃油系統
AT-3上有兩具燃油供應系統，它們各自獨立，並且具有「交互供油」（Cross feed）的功能，當某一具供油系統故障或受損時，另一具供油系統將會自動接替前者的位置供給兩部發動機燃油。而每個燃油箱本身也具備自動防漏與封閉的功能 ，容量為８１５公升（２１５加侖），兩個油箱的總容量為１６３０公升。除了內藏的主油箱以外，AT-3兩翼下的內側掛架各可再加掛一個５６８公升的副油箱，能夠有效延伸滯空的時間。
動力系統
AT-3所使用的發動機是與美國蓋瑞特（Garrett）公司所共同研發的TFE７３１-２-２L渦輪葉片發動機。發動機的製造由航發中心所成立的介壽二廠於民國73年起開始製造，主要是由一級風扇，四級軸流式低壓壓縮器，一級離心式高壓壓縮器、反流式燃燒室，一級高壓渦輪，三級低壓渦輪
所組成，可產生14:1的高壓縮比，旁通比（bypassratio）約為2.7:1。TFE７３１-２-２L的最大推力為1.587公斤，一般巡航（0.8馬赫，12,200公尺）推力為３４４公斤，整體推重比約為０．６１。
