Помимо замены бортовой цифровой вычислительной машины, изменения коснулись системы передачи телеметрической информации: вместо аналоговой установлена более компактная цифровая.
"Союз ТМА-01М" придет на смену применяемым в настоящее время кораблям серии "Союз-ТМА". До них на российскую станцию "Мир" летали "Союзы-ТМ". Первый космический корабль серии "Союз" начал разрабатываться в ОКБ Королева еще в 1962 году. На нем предполагалось отработать средства сближения и стыковки космических аппаратов на орбите, а также конструкцию и системы корабля, обеспечивающие облет Луны с возвращением на Землю.
Первый пилотируемый полет на космическом корабле "Союз-1" совершил 23-24 апреля 1967 года летчик-космонавт Владимир Комаров, однако из-за отказа парашютных систем при спуске полет окончился катастрофой. После проведения дополнительной экспериментальной отработки конструкции и систем корабля, в ходе которой были выполнены два групповых орбитальных полета с автоматической стыковкой в космическом пространстве с помощью радиоаппаратуры сближения "Игла" ("Космос-186" и ""Космос-188" - в октябре 1967 года, "Космос-212" и "Космос-213" - в апреле 1968 года) и полет одного корабля ("Космос-238"), начаты регулярные полеты кораблей "Союз".
