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  獵戶座乘員/服務艙(英語:CSM)由兩個主要部分組成:圓錐形的乘員艙,與阿波羅指令艙的外觀和功能相似,能夠裝載四到六名宇航員。另一個部分是圓柱形的服務艙,用來裝載燃料、氧氣等補給。儘管獵戶座乘員/服務艙的設計基於阿波羅指令/服務艙,但在過去三十年中太空梭以及私人航天器中積累的經驗將使獵戶座遠比阿波羅先進,比如:全屏控制座艙(英語:glass cockpit)技術,改進的廢物處理(小型的野營式馬桶和男女通用的排洩管以取代使宇航員怨聲載道的塑料袋),以及在零海拔時艙內將使用氧氣-氮氣環境,而不是純氧——後者在1967年1月阿波羅1號的大火中已被證明極其易燃。乘員艙全新的返回系統將同時使用降落傘和安全氣囊,使其可以在地面降落;這一設計與俄羅斯聯盟和中國的神舟返回艙類似。而在美國早期的航天任務(水星、雙子星座和阿波羅)中,航天器每次返回都需要使用救援船隊,耗資巨大。新的對接艙門以及轉移隧道技術基於和平號和國際空間站中的設計,以取代阿波羅計劃時的插頭/錐管形式。在新的設計中兩艘航天器使用同樣的對接艙,緊急情況下需要進行太空救援時,救援航天器可以和主航天器直接對接而不需要先進行一次艙外活動轉移(這一設計已在阿波羅-聯盟測試計劃中驗證)。  另一個航天器的特點就是獵戶座乘員艙的可重複使用性。每一艘乘員艙最多可以使用十次,意味著航空航天局可以像太空梭一樣建造一系列的乘員艙以保證長期不間斷使用。當然也不是所有部件都可以回收:由於乘員艙會在地面降落,進入大氣層後為了開啟安全氣囊外部的隔熱板會被丟棄。海水對太空梭之前的太空艙以及目前的太空梭固態火箭推進器的腐蝕很大(儘管由於故障沉沒了的水星-紅石4號太空艙被打撈上來後並沒有過於嚴重的腐蝕現象),在地面上降落解決了這一問題。獵戶座乘員艙將由鋁鋰合金製造,以減輕質量並降低成本。乘員艙的大部分非關鍵部分都會被柔軟的諾梅克斯包裹。  獵戶座服務艙(英語:SM)與阿波羅計劃中的前身外形接近,但獵戶座服務艙更短、更輕(也由鋁鋰合金製造),並配有一對可展開的太陽能電池板以取代緊急情況下使用的燃料電池和相關的液態氫燃料罐。獵戶座航天器將依賴太空梭使用的自燃燃料。由於自燃燃料的強腐蝕性,並不是航空航天局原本考慮使用液態氧和液態甲烷作為燃料,但液態氧和液態甲烷的技術尚不成熟,而獵戶座航天器將於2013年12月進行首次發射,航空航天局決定繼續使用自燃燃料,在月球著陸艙中使用液態氫燃料。  使用液態氧和液態甲烷燃料將使航空航天局著手開發在火星、月球極地以及太陽系內其他甲烷含量較高的天體(特別是土衛六、冥王星,類似的矮行星,大部分外海王星天體,甚至是在太陽系外圍的柯伊伯帶及奧爾特雲)表面進行“現場”將資源轉化為燃料。乘員艙和服務艙的返回控制系統(英語:Reentry Control System,RCS)和阿波羅航天器的返回控制系統完全一致,將和主推進系統一樣使用自燃燃料,但與阿波羅航天器不同的是,新的返回控制系統能夠在主推進器失靈的情況下將航天器帶回地球。主推進器將使用德爾塔2號火箭第二級子火箭的推進器,將由英語:Aerojet公司製造。 獵戶座航天器將由戰神1號(曾稱為載人探索飛行器)火箭送入近地軌道。戰神1號的技術將基於太空梭的固態火箭推進器(英語:Solid Rocket Booster,SRB)和太空梭外燃料箱(英語:Space Shuttle External Tank,ET),第一級子火箭使用固體燃料火箭推進引擎,使用五節固態火箭推進器。第二級子火箭使用液態氧和液態氫燃料,將使用改進後功率更大的英語:J-2]](曾在土星5號上使用)推進器。戰神1號原本將使用改進後的五節固態火箭推進器以及改進後的太空梭主推進器(英語:Space Shuttle Main Engine)的第二級子火箭,但設計並建造新型子火箭的高額費用使得航空航天局選擇了重新設計並更依賴現有的技術。  發射後兩分鐘內,火箭將使用載人航天器中廣泛使用的發射-逃逸系統(英語:launch-escape system,LES)。基於俄羅斯聯盟航天器和中國的神舟航天器的發射-逃逸系統直接固定在玻璃纖維製成的推進保護蓋(英語:boost protective cover,BPC)上,推進保護蓋將被固定在乘員艙頂部。獵戶座航天器和阿波羅航天器使用同樣的推進保護蓋,將在發射後兩分半鐘內保護乘員艙以及諾梅克斯隔熱系統,將在第二級子火箭點火時被丟棄。
星座計劃(英語:Project Constellation)是美國國家航空航天局開發的一項已中止的載人航天太空探索計劃。2010年1月28日,美聯社報導,美國總統奧巴馬已經實際上擱置了重返月球計劃。 同年1月29日,一名白宮太空問題顧問表示,重返月球計劃“已死”。有關法案於同年10月成為法律,本計劃宣告終結,但相關技術很可能會用於未來的太空探索計劃。