La misión está compuesta por la nave espacial Orion de la NASA con el Módulo de Servicio Europeo (ESM). El ESM apoya al módulo de la tripulación desde el lanzamiento hasta la separación antes de la reentrada. Proporciona capacidad de propulsión en el espacio para la transferencia orbital y el control de altitud. Además del agua y el oxígeno necesarios para un entorno habitable, genera y almacena energía eléctrica y mantiene la temperatura de los sistemas y componentes del vehículo. Este módulo también puede transportar carga no presurizada y cargas útiles científicas.
ARTEMIS 1 realizará un sobrevuelo de la Luna, utilizando la gravedad lunar para ganar velocidad e impulsarse 70 000 km más allá de la Luna, casi medio millón de km de la Tierra, más lejos de lo que ningún ser humano ha viajado jamás.
Los componentes electrónicos a bordo del Módulo de Servicio Europeo han sido aprovisionados y testeados por ALTER TECHNOLOGY una empresa situada en Sevilla. Alter también ha aprovisionado los componentes para el ARTEMIS 2 que llevará tripulación a bordo y orbitará la Luna cuyo lanzamiento está previsto para 2024.
