Компания Orbital АТК (OATK) и космический центр имени Джонсона НАСА совместно разработали данный транспортный грузовой корабль с целью доставки грузов на МКС. Срок разработки корабля составил 3-и года. В ходе выполнения работ компания OATK разработала:

Корабль состоит из сервисного модуля (СМ), который может перевозить грузы при помощи как герметичного так и негерметичного контейнера (в настоящее время не используется). При этом, изготовителем герметичного модуля является европейская компания Thales Aliena Space. СМ конструктивно базируется на разработке Express Cargo Carrier, который ранее разрабатывался для космической системы Space Shuttle. Первоначально планировалось, что данные корабли будут запускаться при помощи ракеты Антарес 130, однако, поскольку ее первый запуск прошел неудачно, то следующие два пуска планируется осуществить при помощи РН Атлас 5 (401), а начиная с 2016 года планируется вернуться к запускам данных кораблей при помощи ракеты Антарес 130, но уже с модернизированной первой ступенью.

Cygnus CRS4 доставит 3513 кг полезного груза (3349 кг без учёта упаковки), в том числе:

• Материалы для научных исследований — 847 кг
• Провизия и вещи для экипажа — 1181 кг
• Оборудование и детали станции — 1007 кг
• Оборудование для выхода в открытый космос — 227 кг
• Компьютеры и комплектующие — 87 кг