Johannes Kepler ist nach dem äußerst erfolgreichen Qualifikationsflug des ATV Jules Verne im Jahr 2008 das erste operationelle ATV. Mit einer Gesamtmasse von über 20t stellt es die größte jemals von Europa gestartete Nutzlast dar.

Das ATV ist ein hochkomplexes Raumfahrzeug, das eine autonome freifliegende Plattform, ein steuerbares Raumschiff und in angedocktem Zustand ein Raumstationsmodul in sich vereint.

Zur Ausführung des automatischen Andockmanövers gemäß den extrem strengen Sicherheitsbestimmungen für die bemannte Raumfahrt verfügt das ATV über hochpräzise Navigationssysteme, eine äußerst redundante Flugsoftware und ein völlig autonomes Antikollisionssystem mit unabhängiger Stromversorgung, Kontrolle und eigenständigen Triebwerken.

Mit einer Höhe von ca. 10 m und einem Durchmesser von 4,5 m umfasst das ATV ein 45 m3 großes Druckmodul und ein russisches Andocksystem, welche denjenigen nachempfunden sind, die bei den bemannten Sojus-Raumflügen und den Progress-Versorgungsfahrzeugen zum Einsatz kommen.

Mit ausgefahrenen Solarpaneelen beträgt die Spannweite des ATV 22 m. Es ist dreimal so groß wie der russ