As naves Cygnus foron desenvolvidas orixinalmente por Orbital Sciences Corporation para levar carga á Estación Espacial Internacional baixo o programa COTS da NASA para promover a comercialización do transporte espacial. As naves Cygnus están formadas por dúas seccións: un módulo de servizo e un módulo presurizado. O módulo de servizo contén o sistema de propulsión e enerxía e usa un par de paneis solares. O módulo presurizado está baseado no módulo multipropósito italianoMPLM usado nalgunhas misións dos transbordadores espaciais.[1][2][3]
Hai dúas versións da nave Cygnus: a orixinal, máis curta, era capaz de levar ata 2000 kg de carga á ISS e usaba paneis solares rectangulares; e a mellorada, máis longa e con maior capacidade de carga, ata 2700 kg, con paneis solares circulares e introducida a partir da quinta misión. As naves Cygnus foron deseñadas para ser lanzadas mediante foguetes Antares, pero despois da explosión dun dos foguetes, algunha das Cygnus foi lanzada mediante Atlas V ata que se solucionaron os problemas cos foguetes Antares.[1][2][3]