Orión posee un diseño modular similar al de sus predecesores Mercury, Gemini y Apollo. La aeronave se compone de un sistema de despegue eyectable ubicado en el extremo superior, un módulo de tripulación, un módulo de servicios de abordo y un adaptador de transbordador.

El módulo de tripulación, también denominado vehículo de exploración, está basado en la cabina de formato cónico del Apollo, pero con un tamaño mayor, con capacidad para seis tripulantes en una superficie de 11 metros cúbicos.

La primera etapa de esta nueva misión de la cápsula constituirá en llegar hasta la Estación Espacial Internacional, en donde dejará carga y dos tripulantes, antes de seguir el viaje hacia su destino en la Luna.

La misión final de Orión será la de aterrizar con los cuatro tripulantes restantes sobre la superficie lunar.

Esto implica el doble de capacidad de las misiones del Apollo, en las cuales uno de los tres astronautas permanecía orbitando dentro del módulo de la tripulación.