История разворачивается в далёком будущем, спустя 400 лет от настоящего времени. В центре повествования оказывается исследовательский космический корабль «Орвилл», который принадлежит межзвёздному флоту Земли. Его разношёрстный экипаж столкнётся со множеством испытаний как за пределами, так и на борту корабля.
Из окна квартиры Эда Мерсера в Нью-Йорке видно водохранилище Центрального парка, переименованное в 1994 году в честь Жаклин Кеннеди-Онассис (1929-1994).
Сериал вдохновлен культовой эпопеей Star Trek, несмотря на это, пародией или официальным продолжением серии он не является. Создатель Сет Макфарлейн с детства был фанатом данной эпопеи и хотел возродить ее в телевизионной инкарнации. Что интересно, почти одновременно с «Орвиллом» на телеэкраны вышел сериал «Звездный путь: Дискавери» — официальный сериал во вселенной Star Trek.