使用电池供电，后来的长期飞行任务换成了燃料电池，这是燃料电池在载人飞船的首次应用。双子座飞船是第一个引入机载计算机的美国载人飞船，双子座引导计算机用来协助管理，控制飞船机动。飞船还借用了某些航空上的设计如弹射座椅，飞行雷达，高度仪。弹射座椅最早出现在苏联的东方号飞船中。
研发团队.双子座飞船由加拿大设计师吉姆·张伯伦设计，张伯伦原是加拿大阿夫罗公司的阿夫罗箭战斗拦截机项目的首席空气动力学家，该项目取消后，他随着25名高级工程师加入NASA，随后成为美国太空工作组的工程分部的领头