В 2013 году концепция проекта включала в состав "Венеры-Д" орбитальный аппарат с временем работы больше двух лет, субспутник, посадочный аппарат типа "Вега" со сроком активного существования три часа и долгоживущую станцию, которая должна проработать на поверхности не меньше суток. В настоящее время по техническому заданию ЦНИИмаш предлагается рассмотреть возможность и целесообразность одновременной работы посадочного аппарата типа "Вега" и долгоживущей станции со сроком активного существования не менее 24 часов, а также исследование возможности увеличения срока активного существования долгоживущей станции до 100 часов.
Автоматическая межпланетная станция "Венера-Д" будет изучать одноименную планету по аналогии с американским аппаратом "Магеллан". Она станет первым аппаратом для исследования второй планеты Солнечной системы, запущенным Россией после распада Советского Союза.