“天空实验室”航天站是美国利用“土星”5号第三级火箭改制而成的。它是一个长14.6米、最大直径6.5米、重约80吨的圆柱形筒舱。轨道工场是“天空实验室”的主舱,舱内用铝格地板分为上下两层。上层是实验室及储水箱;下层又用隔板分成卧室、餐厅、观察室等。“天空实验室”的发射分两步进行。太阳望远镜实际上是“天空实验室”研究太阳的小型天文台。宇航员通过多用途对接舱内的姿态控制和显示装置来操纵监视,利用电视将观察到的太阳图像和数据传送到地面进行处理。
“天空实验室”的控制中枢是过渡舱。舱内有电力控制和分配系统、测试检验装置、数据处理系统、地面指令接受系统和通讯设备,另外还有环境控制系统的氮、氧储罐。为发挥航天站能长期居住的优势,“天空实验室”的生活设施考虑得极为周全。与以往狭窄的飞船相比,具有368立方米容积的“天空实验室”的生活要舒适得多。它有11个食品贮藏器和5个食品冷冻器,可贮藏907千克食品,不同种类的冷热食品分装在金属盒内。另外,卫生设施大为改善,有沐浴、香皂、毛巾和大小便袋等。