nın Sean O’Keefe bünyesinde olacak olan kabin keşif araçları planları için iki rakip takım yarıştırılacaktı. Bu planlar bütçe yönetiminden sorumlu Michael Griffin tarafından reddedildi ve NASA, 29 Nisan 2005’te keşif sistemleri mimari çalışmalarına belli hedeflere ulaşmak için öncelik anıldı:


Fırlatma mimarisi tarafından üretilen bir mekik NASA tarafından Ares I için seçildi. Orijinal plana göre bu araç birinci bölümünde dört segmentten oluşacak olan katı roket iticisi kullanılacaktı ve ikinci bölüm için ise basitleştirilmiş bir uzay mekiği ana motoru kullanılacaktı. Aracın İnsansız versiyonunda beş segmentli itici roket kullanılacaktı fakat ikinci bölümünde tek bir uzay mekiği ana motoru kullanılacaktı. İlk tasarımın onaylanmasından kısa bir süre sonra yapılan ek testler Orion uzay aracının dört segmentli iticilerin kaldırabileceğinden çok daha ağır olduğunu ortaya koydu ve Ocak 2006’da NASA Orion uzay aracının boyutunu çok az bir miktarda azaltacağını duyurdu. Birinci bölüme ek bir beşinci segment katı roketi eklenecek ve ikinci bölümde kullanılan uzay mekiği ana motoru da Apollo için üretilen J-2X motoruyla değiştirilecekti. İlk bölümdeki dört segmentten beşinci segmente değişim NASA’nın her ne kadar iç segmentlerde değişiklik olsa da görünüm olarak eşdeğer motorlar üretmesini sağlayacaktı. Beşinci segment iticilerine geçilmesinin ana sebebi J-2X motoruna geçilmesiydi.

Keşif sistemleri mimari çalışmasına göre Ares I’in genişleyebilen fırlatma araçları arasında en düşük maliyetli ve en güvenli olduğunu kanısına vardı. Çalışmaya göre tahmini maliyeti yeni fırlatma rampasınının insan oranlı genişleyebilir fırlatma araçları için gerekli olmasına dayanmaktaydı. Şu anki genişleyebilir fırlatma araçlarına ( Delta IV için LC-37, Atlas V için LC-41 )sağlayacağı kolaylıklar yerinde ve değişmiş olmalıydı fakat bunlar en uygun maliyetli yöntemler değildi . LC-37’nin yüklenici sahibi ve işletilen tesis ve Delta IV için yapılan değişiklikler Ares I için yapılanla aynı olmasına karar verildi. Bütün değişikliklere rağmen keşif sistemleri mimari çalışması güvenliğine göre Ares’in tasarımı normal uzay mekiğine dayanmaktaydı ve sadece Challenger uzay mekiği yeniden yapıldıktan sonraki fırlatmaları içeriyordu. Tahmini değerlere göre her mekik fırlatması iki güvenlikli Ares iticisinden oluşuyordu. Atlas V ve Delta IV ün güvenliği Delta II, Atlas Centaur ve Titan’ın 1992 beri fırlatma geçirmiş olduğu kazalara göre tahmin ediliyordu ki bu tasarımların hicbiri birbiriyle benzer değildi.

Mayıs 2009’da keşif sistemi mimari çalışmasının ek belgesi sızdırılmıştı ve bu sızıntıda çalışmanın birçok hatası gözler önüne serilmişti. Bu olaylar geliştirilmiş genişleyebilir fırlatma araçlarının kullanılmasını yasaklayarak Ares I’in güvenlik önlemlerinin arttırılmasını sağladı.

Ares I, TakımYıldız programının kabin ekibi fırlatma aracıydı. Gerçekte ismi kabin ekibi fırlatma aracıydı ve Ares ismini Yunan mitoloji tanrılarından olan Ares ten almaktaydı. Uzay mekiğinden farklı olarak tek bir roketter kargo ve kabin ekibi aynı anda fırlatılıyordu. Takımyıldız Programının planında iki farklı tasarım vardı. Bunlardan biri kabin ekibi için Ares I ve kargo için Ares V’ti. İki farklı fırlatma aracı tasarımına sahip olmak bu tasarımların daha fazla kabin ekibi ve kargo taşımada kullanılmasına olanak sağlıyordu. Ares I roketi özel olarak çok amaçlı görevli Orion kabin ekibi uzay aracını fırlatmak için tasarlanmıştı. Orion, Apollo programında kullanılan kabin ekibi kapsülü olarak icat edilmişti. Böylece astronotları uluslararası uzay istasyonuna, Ay’a ve en sonunda da Mars taşımak için kullanılacaktı. Aynı zamanda Ares I Dünya yörüngesine sınırlı sayıda kaynak da taşıyabilirdi. Bu kaynaklar uluslararası uzay istasyonunun ihtiyacı olan kaynaklar ya da Ay’da yapılması öngörülen üssün yapımında kullanılacak malzemelerdir.

NASA, Ares I’in birinci bölümü için ilk müteahhit olarak uzay mekiği katı roket iticilerinin yapımcısı Alliant Techsystems ile anlaştı. Ayrıca NASA 16 Temmuz 2007'de, Rocketdyne ile J-2X roket motorunun ikinci müteahhidi olarak duyurdu. NASA 12 Aralık 2007'de, Boeng’in Ares I roketi için aviyonik(roket sistemi) sağlama ve yükleme yapması için seçti.

28 Ağustos 2007’de NASA, Ares I’in üst kısmının üretimi için Boeing ile anlaşma imzaladı. Boeing Saturn V roketi için S-IC bölümünü 1960 yılında Michoud montaj tesislerinde yapmıştı. Ares I’in üst kısmı NASA’nın Michoud montaj tesislerinde inşa edilmişti. İnşaat alanı uzay mekiğinin harici tankı ve Saturn V roketinin S-IC ilk kısmı için kullanılmıştı.

Her motor yaklaşık olarak 20-25 milyon dolardı. Rocketdyne tasarımı ve üretilen J-2X daha karmaşık olan uzay mekiği ana motorlarından (55 milyon dolar) yarı yarı ya daha ucuza mal edilecekti. Yerde çalışmaya başlayan uzay mekiği ana motorlarından farklı olarak J-2X havanın ortasında ve vakumlu ortama yakın bölgede çalışmaya başlatılmak için tasarlandı. Bu havada çalışma prensibi çok riskliydi. Özellikle de Saturn V’in S-IVB bölümünde Apollo uzay aracını Ay’a götürmek için kullanılan orijinal J-2 motorlarında. Diğer yandan uzay mekiği ana motorlarının kalkıştan sonra çalışabilmesi ve vakumlu ortama yakın bölgede tekrar çalışılabilmesi için aşırı miktarda değişiklik yapılması gerekiyordu. Ares I Dünya yörüngesinde uçacaktı ve Orion uzay aracının yeterli yakıt kaynağı bulunduramaması da en büyük etkenlerdendir. Bu tasarımlar nedeniyle değiştirilmiş uzay mekiği ana motorları ana motor testlerinde olduğu gibi önceden ateşlenmeliydi. Daha önceki NASA’nın yörünge araçlarından olan STS-26’nın 1988 Dünya’ya geri dönüşünde ilk uzay mekiği ana motorlarında da kullanıldığı gibi yenilerinde de kullanılmalıydı.

4 Ocak 2007'de NASA, Ares I'in sistem gereksinim denetiminin tamamlandığını duyurdu. İlk denetleme herhangi bir insanlı uzay aracı (uzay mekiği) tasarımına yapıldı. Bu ilk denetleme tasarım sürecinin ilk dönüm noktalarından biri olmuştur. Ayrıca Ares I fırlatma sisteminin her yönüyle TakımYıldız programı'nın bütün gereksinimlerini karşılamasını garanti altına almak istenmişti. NASA, Ares I ile ilgili yaptığı açıklamanın yanı sıra tank sisteminin tasarımının yenilendiğine de duyurdu. Ayrı ayrı sıvı hidrojen ve sıvı oksijen tankları yerine uzay mekiği harici tanklarında olduğu gibi iç tank sistemiyle Ares I'de de bir tankı iki ayrı depolama birimi olarak kullanılacaktı. Yeni sıvı oksijen ve sıvı hidrojen tankları yaygın bir gemi bölmesiyle birbirinden ayrılmalıydı. Tıpkı Saturn V S-II ve S-IVB’de olduğu gibi. Bu sayede önemli ölçüde aşırı kütle kullanımından korunulacak ve Orion uzay aracının taşınması için yeni bir ikinci iç kısma gerek duyulmayacaktı.

Ocak 2008'de NASA'nın blog sitesi olan NASA Watch'tan yayınlanan videoda Ares I'in ilk aşama katı roketleri kalkıştan birkaç dakika sonra yüksek titreşimler oluşturmaya başladı. Bu titreşimler ilk bölümdeki itme salınımlarıyla ortaya çıkmış olmalıydı. NASA görevlileri Ekim 2007 yılının sonlarına doğru Ares I’deki ana potansiyel problemin sistem denetiminde olduğunun farkına vardılar. Basında verilen bilgiye göre NASA bu problemi Mart 2008’e kadar çözmeyi arzuladıklarını dile getirdiler. NASA bu problemin çok büyük olduğunu vurguladı. Beş üzerinden puan verilecek olsa dört verebileceklerini dile getirdiler. Fakat NASA bu problemi düzelteceklerinden kendileri emindiler. Bu problemi hafifletmek için NASA’lı mühendisler bir yaklaşım geliştirerek aktif ve pasif titreşim sönümleme içeren bir aktif ayarlanabilir kütle emicisi ve pasif bir uyumlu yapı eklediler. Özellikle halka yüklü bir yay sistemi ile Ares I’in ritimsel ayarı bozulacaktı. NASA bu sistemin Apollo ve uzay mekiği sistemlerindeki gibi yeni bir fırlatma sistemi olduğunu vurguladı. Ayrıca NASA’ya göre bu tür problemlerin geliştirme aşamasında açığa çıkması çok doğal bir durum. NASA’ya göre Ares I-X uçuşundan elde ettikleri bilgi ve telemetrik verilere göre uçuş sırasında itme salınımından dolayı açığa çıkan bu titreşim uzay mekiği uçuşları için doğaldır.

2009 yılında Birleşik Devletler 45. Uzay Kanadı tarafından yayınlanan bir çalışmaya göre kalkıştan yaklaşık 30-60 saniye sonra görev boşa çıkacak ve daha sonra kabin ekibinin %100 ihtimalle öleceğini belittiler. Bunun nedeni ise yakıt tankındaki yakıtların yanmasıyla ısının 2200 °C’ye (4, 000 °F ) ulaşmasıyla kapsülün naylon paraşüt malzemesi bu yüksek ısıdan dolayı yanacaktı. NASA’nın bu çalışması gösterdi ki kabin kapsülünü çok daha büyük tehlikeler bekliyordu.

Ares I ateşleme mekanizması gelişmiş bir versiyon olup, uzay mekiklerinin katı roket iticilerinde test edilmişti. Bu ateşleme mekanizmasının ebatları yaklaşık olarak 46 santimetre (18 inç) genişlikte ve 91 santimetre (36 inç) uzunluğundaydı. Ayrıca yapımında daha sonradan geliştirilen malzemeler sayesinde yalıtım önleyici özellik kazandırılmıştı. Bu sayede aracın termal özellikleri geliştirilmiş olacaktı. Böylece ateşleyici kısmı yanıcı katı gazlardan koruyacaktı. NASA, Ares I motorunun ateşleme mekanizmasını Promontory, Utah yakınlarında bulunan ATK Fırlatma Sistemleri test merkezinde 10 Mart 2009’da başarıyla gerçekleştirdi. Ateşleme mekanizması kalkış esnasında yaklaşık olarak 60 metre (200 ayak) uzunluğunda alev oluşturdu. Öceki veriler ateşleme mekanizmasının planlandığı gibi çalıştığını ortaya koydu.

Ares I’in ateşleyici yakıtları geliştirmeleri daha güçlü süreçlere yol açtı. 10 Eylül 2009’da ilk Ares I geliştirilmiş motoru (DM-1) tam ölçekte ve tam ateşleme boyunca başarıyla test edildi. Bu testten sonra iki geliştirilmiş motor testi daha denendi. 31 Ağustos 2010’da DM-2 ve 8 Eylül 2011’de DM-3 motorları test edildi. DM-2 motorunun sıcaklığı çekirdek sıcaklığına yani 4 °C’ye (40 Fahrenayt) ve DM-3 motoru ise 32 °C’lik (90 Fahrenayt) sıcaklığa çıkartılmıştı. Yapılan diğer testlerin yanı sıra bu iki Ares motorunun yüksek sıcaklıktaki performansı onaylanmıştı. NASA, Kasım 2011’de başarılı bir 500 saniyelik J-2X roket motorunun test ateşlemesini John C. Stennis uzay merkezinde gerçekleştirdiler. Ares I prototipi olan Ares I-X,