OMOTENASHI
姿勢制御装置ならびにRCSは輸入品を用いており、RCSの噴射ガスは無毒かつ不燃性の低圧液化ガスを用いる。NEAは発射時の振動に耐えるための高強度だが遅延時間の大きいものと、分離時に用いる遅延時間の小さいものを組み合わせている。
ロケットモーターは固体式で、オビーティングモジュールからの分離とその後の着陸前減速に用いられる。点火システムには半導体レーザーを使用したレーザー点火システムを採用し、従来の電気着火方式で必要だった不意点火を防ぐ安全装置を省略している。
サーフェスプローブは着陸時に潰れて衝撃を吸収するクラッシャブル材を介してロケットモータ頭部に接続される。ロケットモータと一体になったサーフェスプローブは、箱状のオービティングモジュールに長手方向に貫通して格納される。このサーフェスプローブにはリチウム金属1次電池、計算機、UHF送信器、3軸加速度計が搭載され、着陸成功時には着陸時の衝撃データを送信する。送信電波にUHF帯を用いることで、宇宙機からの電波をアマチュア無線家に受信させる狙いがある。なお当初はエアバッグも併用して着陸する計画だったが、アンテナ性能確保のためフライトモデルでは規定寸法に収めることができず膨張機能が省略され、外皮のみアンテナ保護目的で搭載されている。
打上げ状態でのOMOTENASHIの大きさは、6UのCubeSatで12×24×37 cmである。宇宙機は月まで航行するためのオービティングモジュール (OM)、月面接近時に減速を行うロケットモーター (RM)、着陸モジュールであるサーフェスプローブ (SP) の3モジュールで構成されている。航行用の機器を搭載したオービティングモジュールを着陸前に切り離すことで、着陸機を軽量化し超小型衛星での月面着陸が可能になった。
オービティングモジュールには太陽電池、線量計、通信機、姿勢制御装置(リアクションホイール3台、太陽センサ4基、3軸ジャイロ、スタートラッカー)、RCS(スラスター8基)が搭載されている。中央長手方向には結合したロケットモーターとサーフェスプローブを格納するための空間があり、分離レールと2種類のノン・エクスプローシブ・アクチュエータ (NEA) を備える。太陽電池はJAXAが開発した高効率の3接合薄膜型で、線量計は市販の携帯放射線線量計を改造したもの。通信機はPROCYONに搭載されたものをベースにさらに小型化したもので、原振に高精度な原子時計を使用しデータ通信前の信号補足・同期作業を簡略化している。