L’ATR 42 MP è in grado di svolgere una vasta gamma di missioni speciali tra cui il pattugliamento di zone economiche esclusive (EEZ), SAR (ricerca e soccorso), ISR (Intelligence, Sorveglianza, Ricognizione), C2 (Comando e Controllo), monitoraggio delle acque e vigilanza anti-inquinamento, nonché controllo dei flussi migratori. Può essere facilmente riconfigurato per eseguire missioni di trasporto materiali e personale, lancio paracadutisti, evacuazione sanitaria e umanitaria e aviolancio di kit di emergenza.

Il velivolo è equipaggiato con una suite di sensori che comprende un radar multi-modale, una torretta elettroottica EOST (Electro Optical Sensor Turret) con telecamere a colori e monocromatica, un sistema di identificazione automatica (AIS), un Direction Finder (DF) ed equipaggiamenti per registrazioni video. L'aereo è dotato di due “bubble window” di osservazione e due piloni esterni nella parte anteriore della fusoliera, dove alloggiare un faro di ricerca a elevata intensità o altri equipaggiamenti.

Il sistema di missione ATOS (Airborne Tactical Observation and Surveillance System), al quale si aggiungono sofisticati sistemi di navigazione e comunicazione, si basa su due stazioni gestite dagli operatori di volo che consentono di visualizzare su monitor a colori a elevatissima risoluzione le immagini fornite dai sensori di ricerca e i dati relativi alla navigazione. Con la sua architettura modulare aperta, l’ATOS consente di personalizzare l'intero sistema di sorveglianza e integrarlo con Misure di Supporto Elettronico (ESM) o altri sottosistemi e sensori.