Il lancio della prima missione dell'ATV, denominata Jules Verne fu effettuato il 9 marzo 2008 alle 6:03 GMT; il rendezvous con la ISS fu eseguito con successo il giorno 3 aprile, dopo alcune prove di manovra in volo libero e la conclusione della missione STS-123 dello Space Shuttle.

Alta oltre 10 metri con diametro di 4,5 metri, l’ATV aveva la capacità di imbarcare fino a 9 tonnellate di carico, il triplo della capacità rispetto alla navetta russa Progess. La sezione pressurizzata, realizzata da Thales Alenia Space, era basata sul Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) di costruzione italiana, precedentemente in uso come modulo di trasporto dallo Space Shuttle.

Il compito fondamentale di questo grande navicella automatica era quello di rifornire, teoricamente senza controllo dalla stazione di terra, la stazione spaziale di acqua, aria, cibo, carburante, pezzi di ricambio e attrezzatura scientifica. Altro compito era quello di riportare nella giusta orbita la ISS, infatti la stazione a causa dell'attrito con l'atmosfera terrestre perde quota; infine dopo essere stato riempito con i rifiuti prodotti ed accumulati sulla stazione veniva lasciato bruciare sopra l'oceano Pacifico durante il rientro nell'atmosfera.

Il programma ATV ha visto il lancio di 5 diversi veicoli, quali ciascuno intitolato a diversa una personalità europea che si è distinta nel campo della scienza. Il programma ATV  si è concluso il 15 febbraio 2015, con il rientro distruttivo in atmosfera della quinta ed ultima missione prevista ATV-005.

Lista delle missioni dell'ATV