Грузовая версия Dream Chaser должна доставлять к МКС пять с половиной тонн груза. При этом груз размещается как внутри герметичного многоразового корпуса, так и в двух других местах, которые не предполагают герметичной упаковки: к корме многоразового корабля при запуске крепится сбрасываемый при возвращении модуль с дополнительными двигателями и прикрепленными с боков грузовыми контейнерами.
Детальные технические характеристики корабля пока не озвучены. Известно, что он оснащен гибридными ракетными двигателями, то есть двигателями, которые в качестве топлива используют твердое горючее и окислитель в виде газа. Горючим является особая разновидность резины, полибутадиен с концевыми гидроксильными группами, а в качестве окислителя выступает закись азота, более известная под названием веселящего газа.
При возвращении на Землю Dream Chaser избавляется от пристыкованного сзади дополнительного отсека, входит в атмосферу и садится на взлетно-посадочную полосу так же, как и обычный самолет. Разработчики утверждают, что пилотируемая версия будет снижаться с перегрузками не более 1,5 g, обеспечивая космонавтам комфортное возвращение домой и допуская транспортировку чувствительных к механическим повреждениям грузов.
Стартовать грузовой Dream Chaser будет как обычный спутник, под головным обтекателем ракеты. Таким образом, его можно рассматривать как уменьшенную и упрощенную версию космического шаттла, который для выведения на орбиту использовал собственные двигатели вместе с двумя твердотопливными ускорителями и внешним топливным баком. Теоретически упрощенный вариант должен оказаться надежнее, однако расчеты разработчиков Dream Chaser еще предстоит проверить орбитальными испытаниями. Пилотируемый Dream Chaser прошел ряд атмосферных испытаний, сломал стойку шасси при посадке (корабль доработали с учетом полученного опыта), но еще не летал в космос. Первые полеты будут проведены без экипажа, а люди отправятся на мини-шаттле в космос не раньше 2017 года. Пилотируемая версия Dream Chaser сможет брать на борт до семи человек.