1999年8月2日，我国成功进行了一次新型远程地地导弹发射试验，标志武器装备研制生产任务取得重大突破。
1999年9月18日，中央、国务院、在人民大会堂召开大会，表彰曾为“两弹一星”研制做出突出贡献的23位科技专家，授予于敏、王大珩、王希季、朱光亚、孙家栋、任新民、吴自良、陈芳允、陈能宽、杨嘉墀、周光召、钱学森、屠守锷、黄纬禄im体育官方网站、程开甲、彭桓武等16人“两弹一星功勋奖章”，追授王淦昌、邓稼先、赵九章、姚桐斌、钱骥、钱三强、郭永怀等7人“两弹一星功勋奖章”。在讲话中阐述了“热爱祖国、无私奉献，自力更生、艰苦奋斗，大力协同、勇于登攀”的“两弹一星”精神。
1999年10月14日，中国和巴西合作研制的资源一号卫星和一颗巴西小卫星在太原卫星发射中心成功发射升空。资源一号卫星是我国主导研制的第一颗高速传输型对地遥感卫星。它的发射成功，开创了发展中国家航天高科技领域技术合作的先例，被誉为“南南合作”的典范。
1999年11月20日，神舟一号飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号F运载火箭发射入轨。11月21日，神舟一号飞船返回舱成功着陆在内蒙古四子王旗预定区域。这是载人航天工程的首次飞行试验。此后，中国又先后发射了神舟二号、三号、四号飞船im体育官方网站，完成了所有预定的试验内容。我国载人航天工程（代号921工程）于1992年9月21日经中央审议批准实施，分“三步走”：第一步，发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验；第二步，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，发射空间实验室；第三步，建造空间站。
2000年，2颗北斗卫星先后成功发射；2003年，成功发射第三颗北斗卫星，北斗卫星导航试验系统建成，我国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。北斗卫星导航试验系统是我国自主建设、独立运行的第一代卫星导航系统，改善了我国长期缺乏自主有效的高精度导航定位手段的被动局面。
2000年11月22日，国务院新闻办公室首次发表《中国的航天》白皮书，向国内外介绍了中国政府发展航天的宗旨、原则、现状、目标和国际合作等内容，被誉为“揭开了中国航天神秘的面纱”。白皮书展示了未来十五年中国航天的发展规划，首次提出了“大航天”概念，涵盖了空间技术、空间应用、空间科学三大领域。此后，又先后发布了《2006年中国的航天》白皮书和《2011年中国的航天》白皮书。
2002年5月15日，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将风云一号D气象卫星和我国第一颗海洋探测卫星海洋一号送入预定轨道，结束了中国没有海洋卫星的历史im体育官网登录入口。此后，又先后发射了多颗海洋卫星。海洋系列卫星为我国海洋生物资源开发利用、海洋污染监测与防治、海岸带资源开发等发挥了重要作用。
2003年10月15日，航天员杨利伟搭乘神舟五号飞船进入太空，在轨飞行21小时后，于10月16日安全返回，实现了中华民族千年飞天的梦想。中国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。
2003年12月30日、2004年7月25日，地球空间双星探测计划两颗卫星顺利发射，与欧洲空间局星簇计划的四颗卫星形成人类对地球空间的第一次六点探测。双星计划是我国航天领域第一个空间科学计划，带动了我国科学卫星系列的发展。此后，我国成功发射暗物质卫星、返回式微重力和生命科学实验卫星、量子科学实验卫星等多颗科学卫星。
2004年2月，中国工程院院士、中国载人航天工程首任总设计师王永志获得2003年度国家最高科学技术奖。2010年1月，中国科学院院士、中国探月工程首任总设计师孙家栋获得2009年度国家最高科学技术奖。
2005年10月12日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭，成功将搭乘神舟六号载人飞船的航天员费俊龙、聂海胜送入太空，10月17日，神舟六号飞船返回舱成功着陆。神舟六号任务实现了从“一人一天”到“多人多天”航天飞行的重大跨越，并开展了空间科学实验活动。
2005年11月7日，我国第三代首型防空导弹武器系统“红旗九号”成功研制，标志着我国在中高空、中远程防空领域取得重大突破im体育官方网站，防空导弹研制、试验水平跨入世界先进行列。
2006年8月8日，国务院批准新一代运载火箭基本型长征五号立项研制。长征五号运载火箭是我国运载火箭升级换代的里程碑和重要标志，将实现我国液体运载火箭直径由3.35米至5米的跨越，能够将我国进入空间能力提升2.5倍以上。于2016年11月首飞成功。
2007年5月14日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将我国研制的大容量通信广播卫星尼日利亚一号准确送入预定轨道，并实现在轨交付。这不仅标志着中国实现了卫星整星出口零的突破，也是中国以火箭、卫星及发射支持的整体方式，为国际用户提供商业卫星发射服务的首次实践。
2007年10月24日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功将嫦娥一号卫星送入预定轨道。嫦娥一号经过14天飞行，于11月7日成功进入200公里环月轨道。11月26日，嫦娥一号卫星传回第一幅月球三维影像图。2008年11月12日，我国首幅120米分辨率的全月球影像图公开发布，中国首次月球探测工程圆满完成。我国首次月球探测工程于2004年1月23日立项。2004年2月25日，工程领导小组第一次会议将探月工程命名为“嫦娥工程”。我国探月工程分“绕、落、回”三步实施。
2008年4月25日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将首颗中继卫星天链一号送入预定轨道。天链一号的成功发射，使我国测控覆盖率由原来的12%大幅提高到60%左右。2011年、2012年，天链一号02星、03星先后成功发射升空，实现全球组网运行，中继卫星系统正式建成。我国成为世界上第二个实现中继卫星系统三星组网、全球覆盖的国家。
2008年9月25日，翟志刚、刘伯明、景海鹏3名航天员搭乘神舟七号飞船进入太空，9月27日，航天员翟志刚圆满完成我国首次空间出舱任务。中国成为世界上第三个独立掌握空间出舱关键技术的国家。
2008年12月，中国作为东道国倡议并牵头成立亚太空间合作组织，积极推动成员国之间空间科学、技术及其应用多边合作。这是第二个总部设在中国的政府间国际合作组织。2015年10月27日，由亚太空间合作组织与中国国家航天局共同主办的亚太空间合作组织发展战略高层论坛在北京召开，通过《亚太空间合作组织发展战略高层论坛北京宣言》，提出了亚太地区空间能力发展与合作的新愿景。
2010年5月12日，作为国家十六个重大专项之一的高分辨率对地观测系统重大专项（以下简称高分专项）全面启动实施。高分专项采用“天、空、地”一体化设计，统筹建设地面系统、应用系统，已发射成功并投入使用的高分一号、二号、三号、四号等多颗卫星，初步实现了全天候、全天时、全球对地观测。2016年3月10日，“高分应用综合信息服务共享平台”正式上线个区域和若干企业高分数据应用互联互通，在国内首次实现了海量数据资源、应用成果的有效集成与共享。高分卫星数据已广泛应用于抗洪救灾、环境保护、国土资源调查与监测等众多领域，培育形成了较大产业化发展空间，取得了良好的社会和经济效益。
2010年10月1日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将嫦娥二号卫星送入地月转移轨道。10月27日至29日，嫦娥二号卫星完成对月球虹湾局部区域高分辨率成像拍照，嫦娥二号任务获得圆满成功。之后，嫦娥二号卫星飞离月球，奔向日地拉格朗日L2点，在距地球700万公里处与图塔蒂斯小行星交会探测，实现了数亿公里的远距离星际航行，刷新了中国航天的新高度。
2011年9月29日，天宫一号目标飞行器在酒泉卫星发射中心成功发射。2011年至2013年，天宫一号先后与神舟八号、九号、十号飞船进行了自动和手动空间交会对接试验，均取得圆满成功。中国载人航天全面突破和掌握空间交会对接技术，为我国建造空间站、开展大规模空间应用奠定了坚实基础。搭乘神舟九号飞船的刘洋成为中国首位进入太空的女航天员；搭乘神舟十号飞船的女航天员王亚平，在天宫一号成功进行太空授课。
2012年12月27日，国务院新闻办公室召开新闻发布会，宣布北斗区域卫星导航系统全面建成，正式向中国及亚太周边地区提供连续无源定位、导航、授时等服务，全球系统全面加快建设。目前，基于北斗系统的自主卫星导航产品已在我国多个重点领域和行业得到广泛应用。
2013年12月2日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将嫦娥三号探测器发射升空。12月14日，嫦娥三号探测器自主成功避障，安全软着陆。12月15日，“玉兔”号月球车与着陆器分离，开始月面巡视勘察。嫦娥三号任务的圆满成功，标志着我国探月工程第二步战略目标“落”全面实现。
2014年11月1日，探月工程三期再入返回飞行试验返回器历经8天约84万公里的飞行后，精准着陆在内蒙古四子王旗预定区域，试验任务取得圆满成功。这标志着我国全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度再入返回关键技术，为全面完成探月工程“绕、落、回”三步走战略目标打下了坚实基础。
我国首个“互联网+智能制造”平台航天云网上线月，我国首个“互联网+智能制造”工业互联网平台——航天云网上线。运行以来，已经吸引国内外近20万家企业入驻，采购需求发布35000条，涉及金额超330亿，产品及能力发布43000条，平台整体成交笔数达5793条，成交金额总计突破100亿元，涉及智能设备、工业制造、军工、互联网、环保技术、金融服务等多个领域。
2015年9月3日，在北京广场举行的首次抗战胜利日大阅兵上，鹰击12和83反舰导弹、长剑10巡航导弹、东风31洲际弹道导弹、东风21D反舰弹道导弹等中国航天20余种导弹装备受阅，涉及舰空导弹、地空导弹、常规导弹、核常兼备导弹、核导弹等领域，涵盖地面突击、防空反导、海上攻防等作战体系。
2015年10月29日，《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》正式发布，旨在建立国家民用空间基础设施市场化、商业化新机制，支持和引导社会资本参与，开展区域、产业化、国际化及科技发展等多层面的遥感、通信、导航应用示范，加强跨领域资源共享与信息服务综合能力，加速与物联网、云计算、大数据及其他新技术、新应用的融合，促进卫星应用产业可持续发展。
经中央批准，2016年3月，中国首次火星探测任务立项研制，计划于2020年7月通过一次任务实现火星环绕探测和巡视探测的目标。探测器飞行约7个月后到达火星，开展为期2年的环绕探测，在火星表面着陆区附近开展3个月的巡视探测。
经中央批准、国务院批复，自2016年起，将每年4月24日设立为“中国航天日”。中央、国家主席、主席习作出重要指示，指出“探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦”。国务院总理作出重要批示。设立“中国航天日”，旨在宣传中国和平利用外层空间的一贯宗旨，大力弘扬航天精神，激发全民族探索创新热情，为实现中华民族伟大复兴的中国梦凝聚强大力量。
2016年6月25日，我国为空间站工程研制的中型运载火箭长征七号在中国文昌航天发射场首飞成功，使我国火箭近地轨道运载能力从不到9吨提升到近14吨，提高了我国进入空间能力。长征七号运载火箭首飞任务im体育官网登录入口，也是中国文昌航天发射场的首秀之战。
。
