Primary HDU のヘッダは、ASCII テキストで書かれた連続したキーワードレコード(カードイメージ)でできている。 すべてのヘッダは整数個のヘッダブロックからなり、個々のヘッダブロックは 36 のキーワードレコードから成る。 内容のないキーワードレコードはブランク (16進の 20, 0x20 または 20H) で埋める。
FITS フォーマットでは Primary データ配列は 0-999 次元のデータ配列からできている。 データの値は空白等を含まないビットストリームで表わされる。 値はBITPIXキーワードで指定されたビット数を持つ。 最初の値は最初の Primary データ配列を含むレコードの最初の位置に書かれる。 配列の引き続く各々の行の最初の値は直前の行の最後の値のすぐ後に書く。 1 次元以上の配列ではデータの並びは、まず axis 1 のインデックスの番号順に並び、次に axis 2 のインデックスの番号順で、引き続く axis のインデックス番号順になり、axis m (m は NAXISの値) の インデックスが一番最後に並ぶ; すなわち配列 の要素は次ページの図 1 の順になる。
各々の軸に沿ったインデックスは 1 から始まり NAXISnキーワードの値まで 1 ずつ増えていく (5.3.2節参照)。 データ配列が最後のレコードを埋めきらない場合、残りの領域には配列の値と同じ表現でゼロ値を書いおく。 IEEE 浮動小数点データでは +0 の値が使われる。