7号機で初めて搭載・使用された小型回収カプセルは、HTV本体に取り付けられた形でISSから離脱し、大気圏再突入直前にHTVから分離される構成となっており、カプセル単独での地球への帰還能力を持たない。そのため試料を回収できるタイミングに制約がある。これを解消し、カプセル単独でISSから放出され地球へ帰還できる自立型回収カプセルの開発が検討されており、HTV-Xでの実用化を目指すとしている。
H-IIBの第2段はH-IIAと共通のため、衛星搭載部の直径が3.2mであり、直径4mのHTVは裾を絞った形状になっている。H-IIBの衛星搭載部を4mに拡大すれば、HTVの構造を簡素化でき、軽量化につながる。また、H-IIBの2段目自体を1段目と同じ直径5.2m程度に大型化すれば、推進剤を増量してHTVの総重量を増加することも可能になる。これらの改良で補給品搭載量を増加できるほか、後述する発展型の開発にも活用できる(H3とHTV-Xでは4.4mの予定)。
HTVは太陽電池を本体表面に貼り付けているため放熱特性を悪化させている。HTVのモジュール設計を生かし汎用軌道間輸送機として使用する場合、太陽電池をパドル化することで、放熱特性改善による軽量化や、発電効率改善による太陽電池軽量化、飛行姿勢の自由度改善を図ることも検討された(検討のみで採用はされず。検討結果は後継機のHTV-Xで反映予定)。
HTVは当初、一次電池のみを搭載する予定だったが、開発途中で太陽電池と蓄電池を追加した。その後、高性能の宇宙用一次電池が入手できなくなったため、どちらも同じリチウムイオン二次電池を使用することになった。しかし当初の設計を引き継いでいるため、一次電池の代わりに搭載した電池は太陽電池で充電することができず、電池が重複して搭載された設計になってしまっている。そこで、地上で充電した蓄電池に、軌道上で太陽電池から充電できるよう回路の設計を変更し、総重量の1割程度を占めている蓄電池を削減することが検討されている(後継機のHTV-Xで反映予定)。
実証機、2号機、4号機の推進モジュールには前述のようにエアロジェット製のメインエンジンとスラスタが使用されている。これはHTVが計画された1990年代にはまだ国産スラスタの軌道上実績が乏しかったためである。2000年代以降はBT-4やBT-6といった国産スラスタが多くの軌道上実績を挙げており、国産スラスタでも十分な信頼性が確保できるとの判断から国産化されることになり、メインエンジンにはHBT-5、スラスタにはHBT-1が採用された（IHIエアロスペース製）。ISS接近時や再突入時等の熱負荷が大きかったため、国産品開発では熱安定性の向上が求められ、燃焼室根元部温度の安定化、燃焼振動の抑制を実現した。開発したRCS/メインスラスタは共にマルチエレメント型でフィルム冷却のインジェクタ方式である。当初は2号機以降で適用される予定であったが、2008年の変更で3号機以降で適用される予定となった（実際にはHTV3号機と5号機以降で使用されることになった）。
補給部与圧区内の照明にはISS共通の蛍光灯が使用されている。この蛍光灯はアメリカ製で、割れてもガラスや水銀が飛散しないなど宇宙での使用に対応した特別品である。ISS計画の遅れや延長による経年劣化もあり、ISS内で点灯しなくなるものが相次いでいる。そこで、HTV用に発光ダイオード (LED) を使用したLED照明装置が開発され、2010年打ち上げの2号機から搭載された。この照明装置はパナソニック電工がJAXAの事業公募制度「宇宙オープンラボ」 に応募して採用されたもので、LEDは蛍光灯と比べ劣化や故障が起きにくく、万一故障しても20個のLEDと2組の電源回路を使用するため完全に不点灯になる可能性が低いとされている。まずHTVで使用されるが、引き続きISS本体にも採用するため、検討が行われている。蛍光灯、LED照明いずれの場合もISSからの離脱前に取り外され、ISSでの予備品として保管されている。
当初の計画では、HTVは2015年度までに7機の打ち上げを予定していたが、その後2016年度までに7機、更に2019年度までに9機に変更されている。この間にHTVの改良が行われ、HTV3で国産化のための改良は完了した。以下に公表されている主な改良内容（採用未定のものを含む）を挙げるが、これ以外にも様々な改良が施されている。
5月8日、一時的にライプツィヒへ戻ったモーツァルトは5月12日にゲヴァントハウスでコンサートを開いた。プログラムは彼の作品のみで構成され、2つのピアノ協奏曲（第18番 K.456と第25番 K.503）ヨーゼファ・ドゥシェックによるソプラノのための2つの場面（K.505とK.528）、ピアノのための幻想曲K.475、そして2曲の交響曲であるがこれらは同定されていない。当時の演奏習慣に従い、交響曲の1曲目は分割されてはじめの2楽章がコンサートの最初に、後の2楽章が休憩前に演奏された。このコンサートは短い告知期間で開かれており、集客がよくなかったのは明らかである。モーツァルトは家に次のように書き送っている。「このコンサートは拍手と栄光の観点ではまったく素晴らしいものだっといえますが、実入りはさっぱりで散々です。」ここまで行動を共にしてきたリヒノフスキー公は5月半ばにライプツィヒを出発してしまい、これ以降の旅はモーツァルト単独となった。モーツァルトがリヒノフスキーに借金をしたのはこの旅の途中であった可能性がある。借金の額は1415フローリンで、リヒノフスキーは1791年10月にこの借金を巡りモーツァルトに勝訴している。これはモーツァルトの死の直前であった。モーツァルトは5月17日までライプツィヒに残っていた。そうした理由のひとつとしては、同じくこの街を訪ねていた友人たち（ヨハン・レオポルト・ノイマン、ノイマン夫人、ヨーゼファ・ドゥシェック）らの輪に留まっていたかったのだとコンスタンツェへの手紙で語られている。また、旅に使える馬の不足によっても出発が遅れていると伝えている。