As HTV son naves non reutilizables para enviar carga á ISS e que son lanzadas mediante foguetes H-IIB. Unha vez cerca da ISS son capturadas mediante o seu brazo robótico e acopladas á estación xa que non dispoñen de medios de atraque propios. Están formadas por catro compoñentes principais:[1][2]
O módulo de propulsión, na parte posterior, formado polos motores principais para os cambios de órbita e polo sistema de control a reacción para o control de actitude da nave, así como os tanques de presurización e os de propelente. Os HTV 1, 2 e 4 usaron motores R-4D, mentres que os restantes usaban motores HBT-5.
O módulo de aviónica, instalado na parte central, coa electrónica necesaria para o control de guiado, enerxía e comunicacións.
Unha sección de transporte non presurizada para levar cargas expostas ao baleiro ata a ISS.
Unha sección de transporte presurizada para levar cargas que deben poder introducirse na ISS. A sección únese á estación mediante un mecanismo de acoplamento CBM ('Common berthing mechanism).
A enerxía para a nave a proporcionan células solares que cobren parte da superficie externa. A carga total que os HTV poden levar á ISS é de 6000 kg: ata 5200 kg na parte presurizada e ata 1500 na non presurizada, combinadas de tal xeito que non superen as 6 toneladas. Os HTV poden cargarse con desperdicios da estación para que se queimen na reentrada xunto co vehículo. O máximo tempo de voo en solitario para os HTV é dunhas 100 horas, mentres que poden permanecer acoplados á estación ata 30 días. Ao seu regreso quedan destruídos durante a reentrada atmosférica.[1][2]
