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Maven tiene un tamaño similar al de un colectivo, pesa 2.453 kilos y se alimenta eléctricamente gracias a dos paneles solares fijos que le proporcionarán 1.231 vatios, energía que será almacenada en dos baterías de níquel hidrógeno (NIH2) de 50 amperios por hora cada una.
Su diseño y su sistema de vuelo está basado en la estructura de la sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), una nave espacial multipropósito lanzada el 12 de agosto de 2005, así como en otros componentes, como la sonda Juno.
A bordo lleva varios conjuntos de sensores con 8 instrumentos. Uno de estos paquetes incluye 6 aparatos desarrollados por la Universidad de California en Berkeley, la Universidad de Colorado y el Laboratorio de Física Atmosférica del Goddard Space Flight Center.
Entre ellos se destacan el SWEA (Solar Wind Electron Analyzer) para estudiar el viento solar y los electrones ionosféricos, el SWIA (Solar Wind Ion Analyzer) también para medir el viento solar y caracterizar la densidad y velocidad de los iones, así como el magnetómetro (MAG), que medirá los campos magnéticos interplanetarios, del viento solar y de la ionosfera.
Completan este paquete el Static (Suprathermal and Thermal Ion Composition), que evalúa los llamados iones termales y los iones de escape de energía moderada.
