美国载人绕月飞船面临着诸多技术挑战。从动力方面来看，要实现载人绕月，需要强大且可靠的火箭发动机。像“太空发射系统”（SLS）就承担着关键任务，其推力要足够大，才能将飞船送入月球轨道，可发动机的稳定性和效率一直是难题。
在生命保障系统上，宇航员在绕月飞行期间，要保证氧气、水和食物的供应。比如要建立高效的水循环系统，将宇航员的尿液等废水净化再利用，这对净化技术要求极高。
通信也是一大挑战。地球和月球之间距离遥远，信号传输会有延迟，要确保飞船和地面控制中心实时稳定通信，就得研发先进的通信设备和技术，不然宇航员的安全和任务执行都会受影响。