Cygnus est un cargo spatial développé par la société Orbital Sciences dans le cadre du programme COTS de la NASA. Il doit permettre de ravitailler en fret (nourriture, gaz, carburant, pièces détachées) la Station spatiale internationale après le retrait de la navette spatiale américaine. Depuis août 2000 la station spatiale a été en partie ravitaillée par des cargos Progress russes et un cargo ATV européen. Le cargo Cygnus, comme le Dragon de la société SpaceX en cours de développement, doit permettre de réduire la dépendance de la NASA vis-à-vis de ses partenaires internationaux.
La construction du cargo spatial privé Kistler K-1 développé dans le cadre du programme COTS ayant été abandonnée faute de source de financement, la NASA décide en octobre 2007 de mettre fin au contrat signé avec son constructeur Rocketplan Kistler et de lancer un nouvel appel d'offres. En février 2008 la NASA annonce qu'elle avait retenu la proposition de la société Orbital Sciences.
En décembre 2008, la NASA signe avec cette société un contrat de 1,9 milliards $ pour le ravitaillement de la Station spatiale internationale. Selon les termes de ce contrat, Orbital Sciences doit placer en orbite 20 tonnes de fret d'ici 2016 en effectuant 8 lancements de son cargo spatial. Le premier test en vol de son véhicule spatial est attendu pour fin 2010 et le lancement devrait être effectué par une fusée Taurus II.
De manière classique le cargo spatial Cygnus comprend deux sous-ensembles : le module de service et le module de fret. Le module de service repose sur des développements existants du constructeur : la plate-forme Star ainsi que sur des composants de la sonde spatiale Dawn. Pesant 1800 kg, il comporte des propulseurs utilisant des ergols hypergoliques (hydrazine et peroxyde d'azote) et dispose d'une puissance électrique de 4 kw grâce à 2 panneaux solaires utilisant des cellules à base d'arséniure de gallium..
La partie dédiée au fret utilise existe en 2 versions. Le premier type est un module pressurisé reposant sur le Multi-Purpose Logistics Module développé par Thales Alenia Space en Italie pour la station spatiale internationale. Cette version d'une masse de 3,5 tonnes a une charge utile de 2 tonnes et dispose d'un volume pressurisé de 18,7 m³. Le deuxième type de module est basé sur l'ExPRESS Logistics Carrier. Cette version non pressurisée a un poids de 3,5 tonnes et une charge utile de 2 tonnes qui peut varier en fonction de la configuration et peut transporter un volume de 18,1 m³. Le véhicule spatial doit accoster la station spatiale de la manière suivante : après s'être approché suffisamment de la station, il est agrippé par le bras télémanipulateur Canadarm 2 de la station spatiale qui le rapproche du sas d'amarrage CBM du module américain Harmony en réalisant la même manœuvre que pour le module japonais H-II Transfer Vehicle.