Европейский сервисный модуль, разработанный ESA при участии Airbus, играет ключевую роль: именно его двигатели обеспечивают основные манёвры, коррекции траектории, энергоснабжение и терморегулирование.

Orion совершит лунный пролёт на расстоянии несколько тысяч километров от поверхности Луны. Корабль обогнёт естественный спутник Земли по свободно-возвратной траектории (free-return), после чего направится к Земле. Во время пролёта экипаж проведёт наблюдения и съёмку дальней стороны Луны, включая области, которые ранее не видели человеческие глаза напрямую.

Перед полетом на Луну астронавты корабля Orion провели соответствующие геологические полевые тренировки в тех частях Исландии и канадской провинции Ньюфаундленд и Лабрадор, где пейзажи максимально похожи на лунные.