Il s'agira notamment d'acheminer les 1,4 tonne représentés par le module gonflable BEAM (Bigelow Expandable Activity Module) qui doit être déployé et testé durant deux ans sur la station et pourrait servir ultérieurement d'habitat ou de laboratoire pour des missions de colonisation spatiale.
Au-delà de cette mission déjà importante, SpaceX va tenter une nouvelle fois de faire atterrir le premier étage de sa fusée sur une barge automatisée positionnée au large de la Floride. La dernière tentative avait échoué du fait d'un atterrissage assez brutal mais les conditions de vol devraient être plus favorables pour ce nouvel essai.
Jusqu'à présent, le lanceur n'est parvenu qu'une seule fois à se poser au retour d'une mission, et sur la terre ferme, jamais en mer. La réussite d'une telle opération validerait pourtant la stratégie des lanceurs réutilisables testée par l'entreprise et faciliterait les opérations de récupération du lanceur.
Pour cette mission, SpaceX va de nouveau utiliser son lanceur Falcon 9 redessiné pour offrir plus de fiabilité et plus de poussée grâce à l'utilisation d'un combustible plus dense. La capsule Dragon restera amarrée à la station ISS jusqu'en mai et retournera par la suite sur Terre chargée d'échantillons de sang et d'urine des astronautes dans le cadre d'une grande étude sur les effets physiologiques et psychologiques de longs séjours dans l'espace, toujours dans l'idée de préparer une mission vers Mars.
