“天鹅座”携带约3.5吨物资，是该飞船执行货运任务以来运送物资最多的一次。这些物资包括给宇航员的给养，还有空间站一个新的“永久性成员”——一台3D打印机。美国航天局2014年曾给空间站送去一台3D打印机，此次送去的是该打印机的升级版本，大小是老版本的两倍，能打印更大尺寸的零件与设备。
飞船还载有一些科研载荷。例如，“壁虎爪”实验将研究仿壁虎脚刚毛人造材料在太空是否仍具有黏附能力；太空流星实验将首次从太空研究进入地球大气层流星的化学组成；土层实验将分析微重力环境对小行星等无大气小型天体风化层土壤的影响。飞船还携带了20多颗微型卫星，将在此次任务不同阶段分批释放进入太空。
此外，“天鹅座”飞船在完成任务返回时将和过去一样在地球大气层中焚毁。但与此前任务不同的是，控制人员将在“天鹅座”焚毁前先在飞船上遥控放一把“大火”。这种“飞船火焰实验”将有助于了解微重力环境对火情扩散蔓延的影响，以研制更好的防火材料和技术。
