Το διαστημόπλοιο Το LunarSAT είναι ένας μικροδορυφόρος διαστάσεων 60x60x80 cm και με μάζα 100 kgr. Τα 64 από τα 100 kg αποτελούν τη μάζα του καυσίμου (υδραζίνη) και του οξειδωτικού (τετροξείδιο του αζώτου) που θα τροφοδοτούνται στο προωθητικό σύστημα του δορυφόρου. Το σύστημα αυτό αποτελείται από τέσσερις βασικές μηχανές ισχύος 22Ν και ειδικής ώσης 289 sec. η κάθε μία. Επίσης, περιλαμβάνει δύο απλούς προωθητήρες ισχύος 1Ν. Τα παραπάνω εξασφαλίζουν δυνατότητα μεταβολών της ταχύτητας κατά 1300 m/sec συνολικά, αρκετά περισσότερο απ' όσο απαιτεί η τροχιά που έχει επιλεγεί να ακολουθήσει το LunarSAT. Ο "έλεγχος συμπεριφοράς" του σκάφους (Attitude Control) καθορίζεται από τις μετρήσεις ενός αστρικού και ενός ηλιακού ανιχνευτή (star-sun sensor) καθώς και τριών γυροσκοπίων. Τα όργανα αυτά τροφοδοτούν με κατάλληλα δεδομένα το προωθητικό σύστημα του διαστημοπλοίου καθώς και τρεις "τροχούς αντίδρασης" (reaction wheels). Τα τμήματα αυτά εκτελούν τις ανάλογες εντολές ώστε να διατηρούν το LunarSAT σε ισορροπία και προσανατολισμένο προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Η μέθοδος εξισορρόπησης του διαστημοπλοίου είναι η τριαξονική (three axis stabilized). Η ενεργειακή πηγή του LunarSAT προέρχεται από τη συλλογή ηλιακής ενέργειας από δύο ανάλογους συλλέκτες που θα βρίσκονται στο σώμα του διαστημοπλοίου. Η ενέργεια αυτή αποθηκεύεται σε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ιόντων λιθίου. Μέρος αυτής συγκρατείται για κατανάλωση σε περιόδους που το σκάφος θα βρίσκεται στη σκιά της Σελήνης ή κάποιας έκλειψης. Το υπόλοιπο αποδίδεται στα επιστημονικά όργανα και στα λειτουργικά μέρη του δορυφόρου. Συνολικά, περίπου 100 Watt ισχύος θα είναι διαθέσιμα για κατανάλωση από τα ηλεκτρικά στοιχεία του σκάφους. Το σύστημα επικοινωνίας του LunarSAT βασίζεται σε ένα συνδυασμό σχετικών συστημάτων. Περιλαμβάνει δύο κατευθυνόμενες κεραίες (omni directional) για λήψη εντολών από τη Γη (command uplink) καθώς και ένα ειδικά διαμορφωμένο σύστημα κεραιών για μετάδοση τηλεμετρίας προς αυτή (telemetry downlink). Για μεγάλη ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων (high data rate) πρόκειται να χρησιμοποιηθεί μια συστοιχία 4 κεραιών που λειτουργούν στη συχνότητα της ''μπάντας'' S (S-band antennas). Για την περίπτωση που θα χρειαστεί οικονομία στην κατανάλωση του ενεργειακού αποθέματος του διαστημοπλοίου, προβλέπεται η χρήση μιας κατευθυνόμενη κεραίας, η οποία θα μεταδίδει δεδομένα με αργό ρυθμό (low data rate). Το σκάφος μεταφέρει επίσης και επιστημονικά όργανα: το σύστημα καμερών υψηλής ανάλυσης CHRIS (Color High Resolution Imaging System), το μαγνητόμετρο MAG, το φωτόμετρο LENA (Lunar Exosphere Analyzer), το μετρητή πλάσματος SLP (Segmented Langmuir Probe) και το REX (Radar and Plasma Experiment). Για περισσότερες λεπτομέρειες για τα όργανα αναζητείστε πληροφορίες στο σχετικό τμήμα του site.