La nave es un cargero espacial de 20 T, con 6.6 T de carga útil que es capaz de navegar por si sola hasta la Espación Espacial Internacional (ISS) y amarrar automáticamente con una precisión inferior a seis centímetros.
El astronauta europeo André Kuipers será el encargado de supervisar la maniobra de atraque.
Siguiendo la estela de sus predecesores, el cargero suministrará a los tripulantes combustible, comida, agua, oxígeno. También se incluye un sistema que recicla la orina en agua potable.
La retirada del transbordador espacial por la NASA ha obligado a la ESA a disponer los procesos de fabricación de manera que se consiga una cadencia de un cargero al año. Esto es necesario ya que en este momento sólo los ATV y los japoneses HTV están capacitados para llevar grandes cargas hasta la ISS. Junto a las Progress rusas, también pueden aumentar la órbita de la Estación así como hacerla maniobrar en caso de peligro de choque con basura espacial. En estos momentos ya se está trabajando en el ATV4 "Albert Einstein".
El Edoardo Amaldi (bautizado así por el gran físico italiano) será lanzado por un Arianne 5 desde el espaciopuerto de la ESA en la Guayana Francesa. Será la carga más pesada lanzada en toda la larga história del lanzador. Después de 171 días de misión, el ATV3 será desorbitado y se desintegrará en la atmósfera no sin antes haber sido cargado con toda la "basura" que ha ido generado la ISS desde la última visita de un cargero.