Система дозаправки космических кораблей в космическом пространстве работает следующим образом: 2

1. Космический корабль на жидком топливе выводится в космическое пространство. 2
2. Следом на орбиту отправляется другой космический аппарат с топливом для дозаправки. 2
3. Изделия стыкуются друг с другом непосредственно или с использованием промежуточных изделий, формируя герметичные магистрали дозаправки. 2
4. Передача топлива осуществляется за счёт перепада давлений в баках либо с помощью насосов. 2

Ещё один принцип работы основан на том, что в условиях микрогравитации на орбите топливо внутри баков космического корабля хорошо отделяется от конструкции. 3 Если космический корабль толкается в одном направлении и открывает люк или клапан топливного бака в противоположном, топливо внутри него (пытаясь оставаться в покое) естественным образом вылетает через это отверстие. 3 Таким образом, если баки корабля и танкера соединены и открыты, а танкер разогнался от принимающего корабля, топливо из баков танкера будет эффективно выталкиваться в корабль, «пытающийся» оставаться в покое. 3

Также существует система дозаправки, которая позволяет использовать манипулятор, установленный на космической станции, например, на МКС. 45 Она состоит из трёх инструментов, которые передают криогенное топливо (жидкий метан, водород и кислород) из одного резервуара в другой. 4