该箭高71.6米,箭体直径均为5米,起飞质量733.4吨。该箭配备了强大而先进的“德尔塔”低温二级5(Delta Cryogenic Second Stage-5,DCSS-5)即直径5米“德尔塔”低温二级,使用了1台RL10C-2氢氧发动机,最大推力107.8 千牛(11吨),比冲465.5秒,具备多次启动能力,RL10系列发动机代表了世界现役氢氧发动机的最高水平。基于优秀的二级,“德尔塔4”重型火箭具备将卫星直送地球静止轨道(GEO)的能力,其GEO运力达到6.28吨,运载系数约0.86%。