Поскольку компания Orbital имела недостаточно опыта по работе с большими жидкостными ступенями и криогенными компонентами, для работы по первой ступени Антареса был заключен контракт с ГП КБ «Южное» (Украина, Днепропетровск), разработчиком ракет космического назначения серии «Зенит». Участок работ «Южного» включает основной этап работ с топливными баками и связанным с ними оборудованием. Основной задачей КБ «Южное» является разработка и контроль изготовления на заводе Южмаш ёмкостей для топлива, баков высокого давления, клапанов, датчиков, системы подачи топлива и питания, труб, проводов и другого связанного с ними оборудования [13].

На первой ступени установлены два кислород-керосиновых ракетных двигателя AJ-26 — разработанная компанией Аэроджет и лицензированная в США модификация двигателя НК-33 для использования на американских ракетах-носителях (в том числе Антарес), создаваемая путём снятия некоторой оснастки с оригинальных НК-33 (из числа 37 экземпляров, приобретённых у СНТК им. Н. Д. Кузнецова), добавления американской электроники, адаптации двигателя к производимому в США топливу, а также оснащения карданным шарниром для управления вектором тяги. По состоянию на 31 марта 2010 года фирмой «Аэроджет Рокетдайн» было закуплено у СНТК им. Кузнецова около 40 двигателей НК-33 по цене 1 млн долларов США, в наличии имелось около 30-ти.[