Na rozdíl od roverů předchozí generace závislých na solárních panelech (které postupně degradovaly vlivem prachových bouří) je Curiosity napájeno radioizotopovým generátorem MMRTG od amerického ministerstva energetiky (DOE):

• Palivo: 4,8 kg oxidu plutonia-238 ($^{238}\text{PuO}_2$) ve formě 32 keramických pelet v pouzdrech General Purpose Heat Source (GPHS).
• Rozpad: Alfa rozpad $^{238}\text{Pu} \rightarrow {}^{234}\text{U} + \alpha$ s poločasem rozpadu $T_{1/2} = 87{,}7\text{ roku}$ produkuje nominální tepelný výkon cca $2000\text{ W}_{\text{th}}$.
• Termoelektrická konverze: Teplo proudí přes termočlánky na bázi olova a teluru (PbTe / TAGS). Počáteční elektrický výkon činil $125\text{ W}_{\text{el}}$ při $28\text{ V}$ DC (účinnost cca $6,$).
• Akumulace: Dvě dobíjecí lithium-iontové baterie s kapacitou $42\text{ Ah}$ pro krytí špičkových proudových odběrů vrtačky a podvozku ($> 300\text{ W}$).

Odpadní teplo z MMRTG je navíc rozváděno trubičkami s kapalinou CFC-11 po celém těle roveru (Heat Rejection System), což udržuje palubní elektroniku v optimálním teplotním rozmezí i během mrazivých marsovských nocí (až $-90,^\circ\text{C}$).

Přistání Curiosity představovalo technologický mezník v autonomním řízení kosmických sond:

1. Hypersonický vstup (Hypersonic Entry): Vstup do atmosféry pod úhlem $-11{,}5^\circ$ při $v = 5{,}9\text{ km/s}$. Tepelný štít z materiálu PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator) odolal teplotám přes $2100,^\circ\text{C}$. Vstupní trajektorie byla poprvé aktivně korigována vysouváním wolframových balastních závaží měnících těžiště kapsle (Guided Entry).
2. Nadzvukový padák (Supersonic Parachute): Ve výšce $10\text{ km}$ a při rychlosti $M = 1{,}7$ byl vystřelen padák o průměru $21{,}5\text{ m}$.
3. Radarové měření (Terminal Descent Sensor): Doplerovský radar v pásmu Ka ($36\text{ GHz}$) kontinuálně měřil výšku a relativní vektor rychlosti vůči terénu.
4. Powered Descent a Sky Crane: Ve výšce $1{,}8\text{ km}$ ($v = 80\text{ m/s}$) došlo k odhození padáku a zážehu 8 kapalinových motorů MLE (Mars Landing Engine, tah regulovatelný v rozsahu $400 - 3100\text{ N}$ na hydrazin). Ve výšce $20\text{ m}$ byl rover spuštěn z vznášejícího se jeřábu na třech nylonových lanech a elektrickém kabelu (umbilical). Po detekci kontaktu všech šesti kol s povrchem ($v_{\text{touchdown}} = 0{,}75\text{ m/s}$) byla lana pyrotechnickými gilotinkami přeťata a Sky Crane odletěl do vzdálenosti $650\text{ m}$.

• Rentgenová difrakce CheMin: Využívá Co-anodu (záření $K_\alpha, \lambda = 1{,}7889,\text{Å}$) a chladicí CCD detektor pro záznam Debyeových–Scherrerových difrakčních kroužků. V jílovcích formace Sheepbed v Yellowknife Bay CheMin identifikoval smektit (trioktaedrický saponit), magnetit, pigeonit a anhydrit, což indikuje vodní sedimentaci při mírně zásaditém až neutrálním pH a nízké salinitě.
• Analytická laboratoř SAM:
  • Pyrolýza: Vzorek je zahříván v heliovém nosném plynu rychlostí $35,^\circ\text{C/min}$ až na $850,^\circ\text{C}$.
  • Evolved Gas Analysis (EGA) a GC-MS: Hmotnostní spektrometr QMS zaznamenal uvolňování $\text{H}_2\text{O}, \text{SO}_2, \text{CO}_2$ a $\text{O}_2$ (pocházejícího z rozkladu chloristanů $\text{ClO}_4^-$).
  • Detekce organiky: Detekovány chlorované uhlovodíky (chlorbenzen $\text{C}_6\text{H}_5\text{Cl}$, dichlorethan) vzniklé reakcí původních marsovských organických molekul s chloristany během pyrolýzy v peci, a sirné heterocykly (thiofeny $\text{C}_4\text{H}_4\text{S}$).