На борту аппарата установлен фотографический сенсор беспрецедентно высокой разрешающей способности, он может увидеть прядь волос на расстоянии в 700 километров. Приемник излучения, который состоит из 106 ПЗС-матриц, дает изображение в 1 миллиард пикселей.
Аппарат «Гайя» будет располагаться в так называемой второй точке Лагранжа (L2, известная как точка либрации) системы Земля-Солнце. В этой точке центробежная сила, действующая на тело, уравновешивается притяжением Земли и Луны. Точка располагается на прямой, соединяющей центры масс Земли и Солнца прямо за Землей.