V-22 Osprey on maailman ensimmäinen VTOL-tekniikkaa hyödyntyvä kuljetuslentokone, eli toisin sanottuna kone kykenee nousemaan ja laskeutumaan pystysuorassa asennossa. Sen toiminta pohjautuu isoihin, siipien päissä sijaitseviin kääntyviin potkureihin; kun potkurit käännetään pystyasentoon, ne toimivat kuten helikopterin roottorit, ja kun potkurit käännetään vaakasuoraan, ne toimivat kuten normaalit lentokoneen potkurit. Potkurien koko on kompromissi koneen leijunta- ja vaakalento-ominaisuuksien välillä; paras noste leijuntatilassa saadaan suurilla potkureilla ja parhaat vaakalento-ominaisuudet melko pienillä potkureilla; V-22 Ospreyn potkurien koko sijoittuu selkeästi välimuotoon normaalin lentokoneen potkurien ja helikopterin roottorien koossa.
V-22 Ospreyn ensisijainen tehtävä on sotilaiden kuljettaminen paikasta toiseen, minkä johdosta koneen matkustamotilassa on istuinpaikat 24 henkilölle tai tilaa 8,5 tonnille lastia. V-22 Osprey kykenee myös kuljettamaan vaijerien varassa raskasta sotilaskalustoa, kuten haupitseja tai Humvee-sotilasajoneuvoja. Kone muistuttaakin toiminnaltaan kuljetushelikoptereita, mutta on niitä kaksi kertaa nopeampi ja sen toimintasäde on huomattavasti suurempi kuin helikoptereilla. Vertailun vuoksi V-22 Osprey kykenee esimerkiksi kuljettamaan kolme kertaa enemmän lastia tai liikkumaan viisi kertaa pidemmän matkan kuin Yhdysvaltain merijalkaväen CH-53 Sea Stallion -helikopteri.
