El HTV3 Kounotori3 (宇宙ステーション補給機３号機 『こうのとり３号機』, «cigüeña blanca») es un vehículo de carga automático para llevar víveres y equipamiento a la ISS. Es capaz de transportar hasta 5,2 toneladas en la sección delantera presurizada y 1,5 toneladas en la sección intermedia no presurizada, siempre y cuando la carga total no sea mayor de seis toneladas. El HTV3 lleva 4600 kg de carga útil en esta misión (3500 kg presurizados y 1100 kg no presurizados). Como comparación, el HTV1 transportó 4,5 toneladas y el HTV2 5,3 toneladas. Está previsto que permanezca acoplado a la ISS hasta el próximo 27 de agosto.

El HTV3 tiene una masa de 15,4 toneladas (600 kg menos que el HTV1 y el HTV2) y unas dimensiones de 10 x 4,4 metros. El HTV está formado por cuatro módulos:

Pressurized Logistics Carrier, PLC (補給キャリア与圧部): módulo presurizado en el que pueden entrar los astronautas de la ISS para retirar la carga útil con unas dimensiones de 3,3 x 4,4 metros. Lleva en su interior ocho contenedores HRR (HTV Re-supply Rack) con equipos para los experimentos de los módulos de la estación, especialmente para el módulo japonés Kibo. También transporta agua y comida, así como otros equipos menores, en blosas especiales denominadas CTB (Crew Transfer Bag). El 61% de la carga presurizada son equipos para la ISS, mientras que el 20% son experimentos y el 15% comida. En esta ocasión, el HTV no transporta agua. En la parte frontal del módulo se halla el sistema de acoplamiento pasivo CBM (Common Berthing Mechanism) para unirse al sistema activo del puerto nadir del módulo Harmony de la ISS. 

Unpressurized Logistic Carrier, ULC (補給キャリア非与圧部): sección no presurizada con unas dimensiones de 3,5 x 4,4 metros para cargar hasta 1,5 t de carga instalada en la plataforma Exposed Pallet (EP o 曝露パレット). Las EP llevan instrumentos y equipos para el exterior de la estación que deben ser instalados con los brazos robot de la ISS (el Canadarm2 y el RMS del módulo Kibo). En esta ocasión transporta las cargas MCE y SCAN Testbed. El MCE (Multi-mission Consolidated Equipment) es una carga japonesa con cinco experimentos para la observación de la Tierra que estarán en la instalación JEF (Japanese Exposed Facility) del exterior del módulo Kibo, mientras que el SCAN Testbed es una plataforma de ensayo de la NASA para comunicaciones y para el brazo robot Dextre de la ISS que se situará en la plataforma ELC-3 (ExPreSS Logistics Carrier 3) del exterior de la estación.

Módulo de Aviónica (電気モジュール): incluye sistemas de control, comunicaciones, GPS y baterías. También se encarga de distribuir la energía generada por los paneles solares de la nave al resto de módulos. El HTV cuenta con un total de 57 paneles solares: 20 en el PLC, 23 en el ULC, 8 en el Módulo de aviónica y 6 en el de propulsión.

Módulo de propulsión (推進モジュール): incluye cuatro tanques de combustible hipergólico -monometilhidrazina (MMH) y tetróxido de nitrógeno-, así como 32 propulsores para las maniobras orbitales y el control de actitud. El HTV3 tiene cuatro motores principales de 500 N, además de 14 parejas de propulsores de 120 N para controlar la actitud del vehículo (RCS, Reaction Control System). Los motores principales y del RCS del HTV3 son de fabricación japonesa (IHI Aerospace) y son 10 N más potentes que los del HTV1 y HTV2, fabricados por la compañía norteamericana Aerojet.

El HTV3 transporta además el experimento ISERV (International Space Station SERVIR Environmental Research and Visualization System), un telescopio de aficionado para el estudio de la Tierra. También incorpora dos grabadores de datos capaces de sobrevivir a la reentrada: el REBR y el iBall, este último con una cámara.

Para acoplarse a la ISS, el HTV3 realizará varias maniobras orbitales durante seis días para acercarse a la ISS. La nave usará su sistema GPS y el sistema PROX (Proximity Communications System) para calcular su posición precisa con respecto a la ISS. El séptimo día después del lanzamiento el HTV3 estará a 5  kilómetros detrás de la estación en el punto AI (Approach Initiation) y dará comienzo la fase de aproximación. Esta fase durará unos 90 minutos y estará controlada por el Centro de Control de la Misión de la NASA en Houston y el Centro de Control de la JAXA. La nave se situará debajo de la ISS a unos 500 metros de distancia (punto RI) y comenzará a acercarse verticalmente (R-bar). Para maniobrar usará el sistema GPS diferencial y el sistema RVS (Rendezvous Sensor), formado por un radar LIDAR que mide la posición y velocidad de la nave mediante pulsos láser que se reflejan en espejos situados en el exterior del módulo Kibo (usados también por la Dragon de SpaceX). A 250 metros y a 30 metros la nave se parará para verificar el correcto funcionamiento de los sistemas. A 250 metros el HTV gira 180º sobre su eje transversal para que los motores principales apunten hacia la parte trasera de la ISS y facilitar así tanto la maniobra de acercamiento como una posible maniobra de aborto. A los 30 metros de distancia comienza la fase de aproximación final, que durará hasta los 10 metros de distancia. Durante las últimas fases la tripulación de la ISS puede controlar la maniobra -o abortarla- usando el panel HCP (Hardware Control Panel). Cuando el HTV3 esté a 10 metros, la tripulación captura el HTV3 con el brazo robot SSRMS de la estación (que tiene una longitud de 17,6 metros).

Cohete H-IIB

La primera etapa, de 38,2 m de longitud y 5,2 m de diámetro, emplea dos motores LE-7A que, con 870-1098 kN de empuje cada uno, son comparables al motor Vulcain del Ariane V. Además, su empuje puede reducirse hasta el 72% nominal (como comparación, la primera fase del H-IIA mide 4 m de diámetro y emplea un único motor LE-7A).

Fases del lanzamiento:
T+0 s: lanzamiento.T+1:54: apagado de los SRB (53 km de altura y 1,9 km/s).T+2:04: separación de los SRB 1 y 2 (61 km de altura).T+2:07: separación de los SRB 3 y 4 (63 km de altura).T+3:40: separación de la cofia (120 km y 2,9 km/s)T+5:47: apagado de la primera etapa (MECO) a los 184 km de altura y 5,6 km/s.T+5:54: separación de la primera etapa (184 km y 5,6 km/s).T+6:01: ignición de la segunda etapa (SEIG) (194 km).T+14:20: apagado de la segunda etapa (289 km).T+15:11: separación del HTV3 (287 km y 7,7 km/s).T+1:39:05: segundo encendido de la segunda etapa.T+1:39:58: segundo apagado de la segunda etapa.

Lanzamiento (JAXA).