パイオニア1号
パイオニア1号は、薄い円筒状の中央部分の両端にスカート状の部品を付けた構造をしており、TRWによって製造された。円筒の直径は74cmで、スカート部の間の長さは76cmであった。軸に沿って下部から、11kgの軌道投入用固体推進ロケットが突き出ていた。8つの小さな速度調整ロケットが反対側に環状に取り付けられ、使用後には投棄できるようになっていた。また磁気ダイポールアンテナも同じ場所に取り付けられた。殻は、薄板状プラスチック製であった。探査機の合計質量は34.2kgであり、軌道投入用ロケットが燃焼した後には23.2kgになった。
3段のソー・エイブル打上げ機は、改良した空軍のソーIRBMを第1段、液体燃料ロケットを第2段、ヴァンガードのものを元にした固体燃料ロケットを第3段とし、合計の力積は116,500 lb*secとなった。
科学機器の質量は17.8kgで、0.5°の解像度で月面を観測するための赤外線テレビシステム、宇宙での放射を測定する電離箱、流星塵を検出する振動板とマイクロフォン、5マイクロガウスまでの磁場を観測する磁気センサ、探査機内部の状況を記録する温度変化抵抗器等から構成されていた。ロケットの点火にはニッケル・カドミウム蓄電池、テレビシステムには酸化銀電池、その他の回路には水銀電池が用いられた。電波伝送は、108.06MHz帯で、伝送用には300mWの電気ダイポールアンテナ、テレビシステム用には50Wの磁気ダイポールアンテナが用いられた。地上の管制は、115MHzの電気ダイポールアンテナで受信した。探査機は、1.8rpsのスピン安定性を持ち、スピンの方向はおおよそ軌道の地磁気面に垂直の方向とされた。