Mit seinem grau lackierten Metallgehäuse und den für ein Top- Röhrengerät sehr bescheidenen Ausmassen von 37,5 x 16,7 x 33,2 cm und dem Gewicht von 11,8 kg ist der Collins 51S-1 wesentlich kompakter aufgebaut als sein Vorgänger, der 51J-4.
Von Haus aus ist der Betrieb mit 115 oder 230 V Wechselstrom bei einer Leistungsaufnahme von 125 Watt zum Betrieb der 17 Röhren vorgesehen.
DieAnschlussmöglichkeiten auf der Geräterückseite entsprechenden der Herkunft des 51 S-1 aus dem Lager der Profi-Geräte, neben einem hoch- oder niederohmigem Lautsprecher gibt es Anschlüsse für einen externen VFO, die ZF von 500 kHz kann ausgeschleift werden, weitere Anschlüsse dienen zum Anschluss des LW/MW- Preselektor- Zusatzes.

Die Frontplatte ist sehr schlicht gehalten, im Gegensatz zu den "grossen" Collinsempfängern kommt der 51 S-1 mit nur neun Bedienelementen aus. Es dominiert die Frequenzskala, der grosse Hauptabstimmknopf kann mit einem Hebel mechanisch blockiert werden, um versehentliches Verstellen zu vermeiden. Im sektorförmigen Fenster oberhalb des Abstimmknopfes kann die Frequenz auf besser als 1 kHz genau abgelesen werden, die Zehnerteilung ist beschriftet. Die Hundert-kHz- Stelle der mechanisch digitalen Anzeige "springt" jeweils, wenn über einen 99-101 Übergang gekurbelt wird, das Abstimmgefühl ist dank der verspannten Metallzahnräder seidenweich. Die MHz-Stellen werden ebenfalls mechanisch digital im kleinen Fenster überder Abstimmskala angezeigt, der MHz-Drehknopf links neben dem Abstimmknopf. Mit dem Drehknopf Zero Set kann die Eichlinie der Anzeige aufgrund des Empfangs einer Normalfrequenzstation oder dem Eichmarkengeber verschoben werden. Ganz oben links findet sich der Netzschalter, der auch eine Standby-Funktion, in der zur Erhöhung der Frequenzstabilität die Röhrenheizung schon eingeschaltet ist, und eine Position zur Aktivierung des Eichmarkengebers aufweist.
Der RF-Gain- Regler zur Einstellung der HF-Verstärkung liegt links unterhalb des Abstimmknopfes, der Lautstärkeregler ganz unten rechts auf der Frontplatte. Zwischen diesem und dem Abstimmknopf findet sich der Abstimmknopf, zum Einseitenbandempfang können beide Seitenbänder separat geschaltet werden. Die ZF-Filter werden gleichzeitig mit der Betriebsart geschaltet, zum AM-Empfang ist ein nicht sehr steilflankiges Spulenfilter zum Einsatz, dass gegen Aufpreis lieferbare mechanische 6 kHz-Filter lieferte eine wesentlich bessere Güte. Im SSB-Betrieb kommt ein 2,4 oder optional je nach Gerätetyp ein mechanisches 2,75 kHz-Filter zum Zug, in der Stellung CW ein 800 Hz Quarz- Filter, optional konnte auch ein 200Hz- Filter geordert werden. Über dem Betriebsartenschalter liegt der Knopf für den Q-Multiplier mit Notchfunktion, mit 40 dB Absenkung kann damit ein Störsignal eliminiert werden. Rechts oben hat das grossformatige analoge S-Meter seinen Platz gefunden, es ist in dB geeicht und kann von der Anzeige der Signalstärke auf die Anzeige des Audiopegels umgeschaltet werden.

Ein HF-Signal gelangt zunächst auf ein Bandpassfilter je Megahertz- Bereich und die mechanisch gekoppelte, über Zahnräder angetriebene automatische Vorselektion. Zum Empfang in den Bereichen 0,2 - 2 MHz wird die Frequenz nach einem 2 MHz Tiefpassfilter intern über eine Konverterschaltung in den Bereich 28 - 30 MHz umgesetzt. Nach einer HF-Verstärkerstufe erfolgt die Umsetzung im ersten Mischer, in den Bereich 14,5 - 15,5 MHz für den Bereich von 2 - 7 MHz, in dem der Empfänger als Dreifachsuper arbeitet, im zweiten Mischer geschieht danach die Umsetzung in den Bereich 2 - 3 MHz. Der dritte Mischer erhält seine Signale im Bereich 2 - 7 MHz vom zweiten, darüber direkt vom ersten Mischer und setzt sie von 2 - 3 MHz auf die letzte ZF von 500 kHz um. Dieses Signal wird nun im AM-Betrieb durch das 5 kHz-Spulenfilter, im SSB-Betrieb durch das mechanische 2,4 kHz USB oder LSB-Filter und im CW-Empfang über das 800 Hz-Quarzfilter geschickt. Nun folgt die Q-Multiplier- Schaltung mit der Notchfilter funktion und 2 weitere HF-Verstärkungsstufen. In AM kommt eine Dioden- Hüllkurvendemodulation zur Erzeugung der NF zum Zug, im SSB-Betrieb ein aufwendiger Produktdetektor, die NF-Verstärkung geschieht wiederum mit zwei Röhrenstufen.