Comme tous les modules de la partie américaine de la station internationale, Tranquility a la forme d'un cylindre d'un diamètre de 4,48 mètres. Il est long de 6,7 mètres comme le module Harmony déjà en place dont il partage les caractéristiques. Sa structure est en alliage d'aluminium et il pèse 15,5 tonnes au lancement (19 tonnes tout équipé) . Comme les deux autres modules de type noeud il possède 6 ports d'amarrage au format Common Berthing Mechanism qui permet d'y accoupler un autre module ou un vaisseau utilisant une écoutille du même type. Un des deux ports d'extrémité est utilisé pour relier Tranquility à la station via le module Unity. Deux autres ports sont occupés :
- par un module d'accouplement de type PMA (PMA-3) qui permet aux vaisseaux porteurs du système d'amarrage APAS, telle que la navette spatiale, de s'amarrer.
- par la coupole d'observation Cupola dans laquelle est installée une des stations de contrôle du bras Canadarm2
Les trois autres ports ne devraient pas être utilisés.
La coque pressurisée du module est recouverte d'un revêtement multi-couches qui assure l'isolation thermique et de panneaux en alliage d'aluminium, complété par un revêtement en Kevlar et en Nextel, qui doivent protéger le module des micrométéorites et des débris spatiaux. La régulation thermique à l'intérieur du module est prise en charge par un circuit d'eau qui évacue, grâce à un échangeur de chaleur situé à l'extrémité du module, la chaleur excédentaire dans un deuxième circuit extérieur dans lequel circule de l'ammoniac.
Tranquility dispose de 8 baies internes permettant d'accueillir des armoires amovibles au format standardisé ISPR hautes de 2 mètres de haut pour 1,05 cm de largeur et 85,4 cm de profondeur. Ces rangements doivent recevoir des équipements actuellement dispersés dans d'autres modules de la station : ce sont le système de contrôle environnemental (ECLSS), qui comprend un système de regénération de l'atmosphère, un générateur d'oxygène et un système de recyclage de l'eau, un cabinet de toilettes et un tapis roulant utilisé pour faire de l'exercice. Deux baies doivent être utilisées par l'avionique propre au module.