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兩種HTV-R太空船都有加壓與非加壓設備運輸能力，第一種HTV-R只修改HTV的加壓艙成為具有重返大氣層( re-entry )能力的加壓艙，其他如非加壓艙、電器艙(航空電子設備、PROX裝置與會合雷射雷達)、推進艙與運作系統都相同，這是一種開發成本最低的設計方案；但是第一種HTV-R與HTV一樣都是總重16.5噸的大型太空船，發射次數少操作成本高也需要較大型的發射載具所以並不能使JAXA與日本太空科學家更有效率地利用希望號太空實驗室及其實驗設備。JAXA因此開始研究總重只有8.5噸可以使用較小型火箭發射的第二種HTV-R ，並增加發射次數與部分硬體重複使用的設計來使營運成本達到最低也連帶考慮未來的有人太空船活動。第二種HTV-R只有返回艙與外部貨物運輸艙兩部分，所有關於飛行功能的設備都安裝在返回艙內例如航空電子設備箱等，外部貨物運輸艙只有電力供給、非加壓設備的運輸能力與散熱功能，但第二種HTV-R必須開發包括會合飛行在內的新操作系統、組件與翼型的太陽陣列板等。
(第二種HTV-R表面積小且返回艙內部空間只有HTV的1/3 、非加壓艙空間只有HTV或HTV-R 的1/2 因此電力消費少，航空電子設備則安裝在返回艙內。)