除了電子通信設(shè)備外，奧西里斯還搭載了一整套儀器，它們可以在許多波段研究貝努，為貝努拍照，以及提取貝努的實體樣本送回地球。以下是奧里西斯機載的部分主要儀器的簡介。

相機套組 這個套組包括復(fù)合相機、繪圖相機和取樣相機。通過提供全球地圖、取樣點勘測、高像素拍攝和記錄樣本提取過程，該套組可以合力獲取貝努的多方面信息。其中，復(fù)合相機也是一部20厘米口徑的望遠鏡。隨著奧西里斯與貝努的距離越來越近，復(fù)合相機拍攝的圖像分辨率也越來越高。繪圖相機搜尋貝努的天然衛(wèi)星和放氣羽流。它將以4種顏色繪制貝努地圖，并且對取樣地點進行高分辨率拍攝。取樣相機持續(xù)記錄樣本提取情況。

激光高度儀 它是一種通過掃描來進行光探測和測距的儀器。它與雷達頗為相似，但它使用光而非無線電波來測量距離。激光高度儀將在貝努表面發(fā)射激光脈沖，被反射的脈沖有一部分會被高度儀接受到。通過仔細測量脈沖發(fā)出和返回之間的時間差，再根據(jù)脈沖的速度——即光速——就能計算出奧西里斯與貝努表面之間的距離。這讓高度儀能以高分辨率探測貝努地形學(xué)信息。高度儀還將輔助其他儀器，以及導(dǎo)航和引力分析。

可見光和紅外光光譜儀 通過光測量，它能提供礦物質(zhì)和有機物的光譜圖，以及候選取樣地點的局部光譜信息。它還將提供全面的小行星光譜數(shù)據(jù)和全球光譜地圖。它的解析能力和這些光譜范圍足以提供貝努表面礦物學(xué)地圖，以及碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、氧化物、水分和許多有機化合物的分子成分。

熱輻射光譜儀 通過采集熱紅外數(shù)據(jù)，熱輻射光譜儀提供礦物質(zhì)和熱輻射光譜地圖，以及采樣候選地的光譜信息。熱輻射光譜儀提供全面的貝努光譜數(shù)據(jù)、全球光譜地圖和取樣地光譜信息，這些信息被用于描述貝努全球、地區(qū)和局部的礦物質(zhì)構(gòu)成，以及貝努表面的熱輻射。熱輻射光譜儀的波長范圍、光譜解析度和放射性測量性能足以解析和識別硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、氧化物和過氧化物礦物質(zhì)的主要振動吸收特性。熱輻射光譜儀也被用來測量貝努的熱輻射總量，由此幫助測量貝努的全球放射性。熱輻射光譜儀的研發(fā)是基于用在火星表面探測的類似裝置，科學(xué)家相信，前者能夠適應(yīng)貝努表面對光學(xué)元器件潛在的嚴重塵埃污染。

X光成像光譜儀 這種光譜儀由美國大學(xué)生研發(fā)，將被用來測量貝努表面存在哪些元素和這些元素的豐度。這樣的測量將補充由機載其他儀器提供的礦物地圖。X光成像光譜儀利用了這樣一個事實——太陽X射線和太陽風(fēng)與貝努的表層土相互作用，貝努表面的原子會吸收這些X射線，導(dǎo)致原子變得不穩(wěn)定，并且釋放自己的X射線。重新發(fā)出的X射線所具有的能量由發(fā)出射線的原子決定。這一過程被稱為熒光。X光成像光譜儀實際上是一種能拍攝X射線熒光譜線發(fā)射的射電望遠鏡，它能繪制貝努表面存在的不同元素的分布圖。

樣本返回系統(tǒng) 它由一個取樣頭和一條3.35米長的鉸合臂組成。機載氮源將支持3次取樣嘗試，取樣總量不少于60克。此外，表面接觸墊也將采集細小顆粒物質(zhì)。該系統(tǒng)的亮點包括：緩慢接近貝努表面，速度僅為0.2米/秒；與貝努表面接觸面積的直徑在25米以內(nèi)；單次取樣時間不到5秒鐘；氮射流液化表層土；通過飛船的慣性增壓，查證取樣量是否足夠；取樣頭有成像裝置；取樣頭存放在樣本返回艙中返回地球。