“曙光”號重量為24.2噸（其中包括4.5噸燃料），長13米，內部容積約72立方米（可用麵積為40平方米）。它可以在不補充燃料的情況下連續飛行430個晝夜。
“曙光”號有一個與“和平”號空間站類似的大型艙體，用作空間站的基礎，能提供電源、推進、導航、通信、溫控、充壓的小氣候環境等多種功能。
它由“和平”號空間站上的晶體艙演變而來，設計壽命13年，電源最大功率為6千瓦，裝有可接4個航天器的對接件。
1998年11月20日，俄羅斯“質子—K”號火箭把“曙光”號送入預定軌道。
“團結”號節點艙
“團結”號節點艙是美國為國際空間站建造的第一個組件，也是國際空間站的第二個組件。
“團結”號節點艙耗資3億美元，直徑5米，長6米，設有6個艙門。它的作用是充當對接口，連接未來升空的其他艙。
1998年12月4日，“團結”號隨美國“奮進”號航天飛機升空。12月6日，“團結”號與“曙光”號對接。
“星辰”號服務艙
“星辰”號服務艙由俄羅斯承建，是國際空間站的核心艙。“星辰”號長13米，寬30米，重19噸，造價為3.2億美元。
服務艙由過渡艙、生活艙和工作艙等3個密封艙和一個用來放置燃料桶、發動機和通信天線的非密封艙組成。生活艙中設有供宇航員洗澡和睡眠的單獨“房間”，艙內有帶冰箱的餐桌、廚房、供宇航員鍛煉身體的運動器械。艙體上設計的14個舷窗，可供宇航員眺望浩瀚的星空。
“星辰”號配有定位和電視聯係係統，可保障服務艙與俄羅斯科羅廖夫地麵飛行控製中心和美國休斯敦地麵飛行控製中心的直接聯係。
“星辰”號共有4個對接口，可用於接待載人飛船或貨運飛船。
2000年7月12日，“星辰”號由“質子—K”火箭送入太空；26日，“星辰”號服務艙與國際空間站聯合體對接。
“命運”號實驗艙
2001年2月7日，“命運”號實驗艙隨美國“阿特蘭蒂斯”號航天飛機升空。
“命運”號實驗艙價值14億美元，是國際空間站中最昂貴的組件。它由美國波音公司製造，形似圓筒，長9.3米，直徑4.3米，重13.6噸，上麵有41.5萬個零件。它不僅是未來空間站成員在接近零重力的狀態下執行科學研究任務的基地，也將作為國際空間站的指揮和控製中心，是國際空間站6個實驗室中最重要的實驗艙之一。
“萊奧納爾多”號多功能後勤艙
“萊奧納爾多”號多功能後勤艙由意大利研製，價值1.6億美元。它是一個由金屬鋁製成的長21英尺（約為6.4米）、直徑為15英尺（約4.6米）的圓筒，分為16個貨箱，能攜帶9.1噸貨物。後勤艙可重複使用，其功能是為國際空間站運送必需的物資，再將空間站上的廢棄物帶回地麵。
空氣阻隔艙
空氣阻隔艙又稱壓力艙，由金屬鋁製造，重約6噸，造價1.64億美元。
空氣阻隔艙共有兩個艙室，一個供宇航員執行太空行走任務之前更換宇航服，另一個為宇航員減壓是漂浮到太空的接口。艙內有4個氣罐，各重540千克，用於給空氣阻隔艙加壓。
2001年7月15日，空氣阻隔艙由美國“阿特蘭蒂斯”號航天飛機和國際空間站上的宇航員聯合安裝到空間站。空氣阻隔艙是國際空間站與太空間的通道，是航天器有壓空間與太空真空環境間的緩衝地帶，它的安裝使空間站內的宇航員不必再等航天飛機的到來就可以進行太空行走。
加拿大第二臂
“加拿大第二臂”又被稱為“大臂”，由高強度的金屬鋁、不鏽鋼和環氧石墨製成，重量為1.63噸。
這隻長約17米的巨型機械臂的設計概念是1984年美國前總統裏根提議建設“自由”空間站時產生的，其最初研製目的是，在航天飛機不能自行與空間站對接時依靠機械臂將航天飛機拉到空間站旁。與多次隨航天飛機升空執行任務的小機械臂相比，它不僅比多次隨航天飛機升空執行任務的“小臂”更長，也更結實、更靈活。
“碼頭”多功能對接艙
“碼頭”多功能對接艙由俄羅斯“能源”火箭航天公司研製，重約4噸，體積為13立方米。對接艙一端與“星辰”號服務艙連接，另一端的對接裝置能與“進步”係列貨運飛船和“聯盟”係列載人飛船對接。對接艙的一側還有一個隔艙，當宇航員穿上宇航服，調節好隔艙中的氣壓後，就可以打開隔艙門進行太空行走。多功能對接艙有助於增加國際空間站與地麵間的貨物、人員運輸。