TMA có những cải tiến mới cả về mặt kỹ thuật và nhân trắc học để đáp ứng tiêu chuẩn của NASA về phương tiện chuyên chở cho trạm không gian quốc tế. Sự thay đổi này được thể hiện lên ở tên gọi TMA của nó, trong đó TM là tên của phiên bản trước, còn A là viết tắt của chữ nhân trắc học.Về kỹ thuật, thiết kế mới của TMA giúp tăng tính an toàn, đặc biệt trong quá trình phóng lên và hạ cánh. Hai động cơ phản lực mới giúp giảm vận tốc tiếp đất và lực mà các phi hành gia phải chịu khi tiếp đất xuống 15 tới 30%. Hệ thống máy tính nhỏ nhưng hiệu quả hơn, cùng với hệ thống hiển thị được cải tiến. Ngoài ra còn nhiều cải tiến và đổi mới khác. Những cải tiến mới giúp giảm trọng lực tác dụng lên phi hành gia khi hạ cánh từ 12g với Soyuz TM xuống còn 5g với TMA.

Về mặt nhân trắc học, Soyuz TMA tăng kích thước tối đa và giảm kích thước tối thiểu của phi hành gia có thể ở trên tàu, do đó cho phép mở rộng phạm vi các phi hành gia đủ tiêu chuẩn đi trên tàu. Soyuz TMA cũng được sửa đổi lại để tăng tối đa thể tích sinh hoạt, giúp cho các phi hành gia thoải mái hơn mà không làm tăng kích thước của tàu.[1][3][7]