Общее руководство проектом осуществлялось Космическим центром имени Маршалла, Хантсвилл, Алабама.

Всего к работам по обслуживанию станции после запуска было привлечено до 23 тысяч работников всех специальностей в периоды пиковой нагрузки, пришедшейся на середину 1973 года (по мере снижения объёма работы количество привлечённой рабочей силы планомерно сокращалось до 3 тысяч человек в конце 1974 года.

«Скайлэб» была построена на основе корпуса верхней ступени ракеты «Сатурн-1Б».

Корпус был покрыт теплоизоляцией, внутреннее пространство баков было приспособлено для жизни и научных исследований.

В верхней части корпуса были установлены отсек оборудования, шлюзовая камера с основным осевым и резервным боковым стыковочным узлами длиной 5,28 м и диаметром 3,0 м, к которой прикреплен массивный отсек астрофизических научных приборов ATM (Apollo Telescope Mount).

После выхода на орбиту ATM поворачивался на 90°, открывая доступ к осевому стыковочному узлу.

Пустой водородный бак ступени образует орбитальный блок станции внутренним диаметром 6,6 м, разгороженный решетчатыми перегородками на лабораторный (ЛО) и бытовой (БО) отсеки и высотой 6 м и 2 м.

Кислородный бак служит для сбора отходов.

ЛО служит для проведения научных экспериментов, БО - для отдыха, приготовления и приёма пищи, сна и личной гигиены.

Все необходимое для деятельности трёх экипажей находится на «Скайлэб» во время её запуска: 907 кг продуктов и 2722 кг воды.

Система электроснабжения станции состоит из шести панелей солнечных батарей (СБ): основных, развёртывающихся на корпусе в виде двух больших крыльев, и четырёх раскрывающихся крестообразно на блоке АТМ.

Внешняя длина комплекса «Скайлэб» с пристыкованным к ней кораблём «Аполлон» - 36 м, масса - 91,1 т.

В жилых отсеках общим объёмом 352,4 м³ поддерживается искусственная кислородно-азотная атмосфера (26 % азота и 74 % кислорода) давлением 0,35 атм и температурой 21-32 °C.

«Скайлэб» имела огромный внутренний объём, предоставляя практически неограниченную свободу передвижений, например, легко можно было прыгать от стенки к стенке во время занятий гимнастикой.

Астронавты находили бытовые условия обитания на станции весьма комфортными: в частности, там был установлен душ.

Имелся и специализированный туалет - шкаф размерами с автомат для продажи газированной воды с тремя мочеприёмниками, который делал автоматический анализ мочи; для удобства фиксации тела перед ним к полу были прикреплены шлёпанцы.

Вода не регенерировалась.

Каждый астронавт располагал небольшим отдельным отсеком-каютой - нишей с закрывающейся шторкой, где было спальное место и ящик для личных вещей.

Американская орбитальная станция «Скайлэб» была запущена в 17:30 UTC 14 мая 1973 года ракетой «Сатурн-5», а спустя сутки ракетой «Сатурн-1Б» на станцию должна была отправиться первая экспедиция в составе командира - Чарлза Конрада, пилота CM - Пола Уайтца и врача Джозефа Кервина.

«Скайлэб» вышла на почти круговую орбиту высотой 435 км, раскрылись солнечные батареи на ATM, однако одна СБ на корпусе станции не раскрылась, а другая оторвалась.

Как показало расследование, при выведении со станции сорвало теплоизолирующий экран (выполнявший также функцию защиты от метеоритов), который вырвал одну солнечную батарею (СБ) и заклинил другую.

Вскоре на станции стала катастрофически нарастать температура, достигнув внутри 38 °C, а на внешней стороне - 80 °C.

«Скайлэб» осталась без электроснабжения и без терморегулирования, и эксплуатация её была практически невозможна.