ASTRO-Eと同じ衛星を作れるか？という検討を中心にASTRO-EIIの設計検討には約1年間かかった。入手不可能な部品があるなどの理由で、実は同じものを作ることはそう簡単ではないのである。それと同時にリスクのない範囲内での観測装置の改良を検討し、ASTRO-Eの時のプロトモデル等を利用してその実証試験を行ってきた。これによって、ASTRO-Eでも史上最高のエネルギー分解能を達成していたX線分光検出器（XRS）のエネルギー分解能をさらに2倍向上し、これを冷却する冷媒（液体ヘリウムと固体ネオン）の寿命も1.5倍程度延ばすこともできた。

またX線反射鏡（XRT）の迷光を除去したり、X線CCDに放射線劣化対策をほどこし電極を付加するなどの改良も行う。これらの検討結果は2002年6月の設計確認会において所内の理工の研究者がレビューし、2003年7月からは、いよいよ一次噛合わせ試験が始まった。宇宙研クリーンルームでは、ASTRO-EII、ASTRO-F、SOLAR-Bの3衛星の試験が同時進行する時期もあり過密状態となったが、お互いにスケジュールを調整し乗り切る構えである。そして10月には衛星として組み上がった姿を見られるはずである。