1965年8月，中國開始實施第壹顆人造地球衛星計劃，經過5年的努力，成功地發射了“東方紅壹號”衛星，衛星的重量、跟蹤手段、信號形式、星體溫控等超過其他國家第壹顆衛星的水平。“東方紅壹號”衛星的發射成功，標誌著“兩彈壹星”國家重大高科技工程的圓滿完成。
“兩彈壹星”工程的偉大成就，是新中國建設成就的重要象征。鄧小平同誌深刻地指出：“如果60年代中國沒有原子彈、氫彈，沒有發射衛星，中國就不能叫有重要影響的大國，就沒有現在這樣的國際地位。這些東西反映壹個民族的能力，也是壹個民族、壹個國家興旺發達的標誌。”實施“兩彈壹星”工程，使中國的國防實力有了質的飛躍，而且廣泛帶動了中國科技事業的發展，促進了中國社會主義建設。20世紀70至80年代中期，中國衛星技術實現壹系列重大突破，應用衛星技術取得多項重大成就。1971年3月，第壹顆科學探測與技術試驗衛星“實踐壹號”發射成功，衛星在軌正常運行8年多，遠遠超過設計要求，這在當時國外衛星中是少有的。1975年11月26日，首次發射了返回式遙感衛星，在空間正常運行三天後成功返回地面，使中國成為繼美、蘇之後世界上第三個掌握衛星返回技術的國家。美國和前蘇聯的返回式衛星經過多次失敗才獲得回收成功，中國返回式衛星首次飛行試驗就回收成功，並獲得有價值的遙感資料，這是壹項重大成就。1984年4月，成功發射第壹顆地球靜止軌道通信衛星“東方紅二號”，並準確定點東經125度赤道上空，使中國成為世界上第五個獨立研制和發射靜止軌道衛星的國家。首次發射的試驗通信衛星就具有實用性，正常工作超過設計要求達三年多，創造了世界通信衛星發展史上的壹個新紀錄。
20世紀80年代後期至21世紀初，中國衛星技術又實現了壹系列重大突破，連續取得多項新成就。1988年9月，第壹顆極軌試驗氣象衛星“風雲壹號”發射成功，使中國成為第三個自主研制和發射極軌氣象衛星的國家。1997年5月，中等容量通信衛星“東方紅三號”發射成功，並定點於東經125度赤道上空，衛星主要性能指標達到同期國際上同類衛星的先進水平。該衛星的研制成功和投入業務應用，標誌著中國在通信衛星領域跨上了壹個新臺階。1997年6月，第壹顆地球靜止軌道試驗氣象衛星“風雲二號”發射成功，完成了各項試驗任務。1999年10月，發射成功第壹顆地球資源衛星“資源壹號”，即以中國為主、與巴西聯合研制的中巴地球資源衛星，衛星正常工作達3年零10個月，超過2年的設計壽命要求，而且首次發射即提供了有效應用。這標誌著中國傳輸型遙感衛星技術取得突破性進展，中國空間遙感進入了壹個新階段。
進入21世紀，中國的衛星研制取得了31次飛行試驗的成功，突破了壹大批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術，取得了壹系列重大科技創新成果。2000年10月和12月，兩顆“北鬥壹號”導航試驗衛星分別發射升空並正常在軌運行，使中國成為世界上第三個自主研制和發射導航衛星的國家，“北鬥壹號”也是世界上首次建立的雙星導航定位系統。2002年5月，第壹顆海洋衛星“海洋壹號”發射升空，結束了中國沒有海洋衛星的歷史。2003年12月和2004年7月，分別發射了與歐洲空間局合作研制的“探測壹號”和“探測二號”衛星，成功地實施了地球空間雙星探測計劃，實現了中國空間探測技術的跨越式發展。2007年5月，中國基於東方紅四號平臺成功地研制並發射了“尼日利亞通信衛星壹號”，完成了在軌交付，實現了中國整星出口零的突破。“尼日利亞通信衛星壹號”設計壽命15年，輸出功率達萬瓦級，其綜合能力是“東方紅三號”衛星的20倍以上，衛星整體性能達到國際同類通信衛星的先進水平，衛星的研制成功標誌著中國通信衛星技術實現了新的大跨越。
目前，中國已形成返回式遙感衛星、“東方紅”通信廣播衛星、“風雲”氣象衛星、“實踐”科學探測與技術試驗衛星、“資源”地球資源衛星和“北鬥”導航定位衛星等6個衛星系列，海洋衛星系列也即將形成。各類衛星的整體水平明顯提高，達到20世紀90年代國際水平。此外，近五年來中國與國外聯合研制或獨立研制了多顆微小衛星，在微小衛星領域取得了重要進展。
載人航天技術的重大跨越
載人航天是世界高新科技中最具挑戰性的領域之壹，載人航天工程是當代世界高新科技發展水平的集中展示，也是衡量壹個國家綜合國力的重要標誌。1992年中國啟動的載人航天工程，是繼“兩彈壹星”之後的又壹國家重大高科技工程，也是中國航天事業創立以來規模最龐大、系統最復雜、技術難度大、可靠性和安全性要求最高的航天工程。1999年11月，“神舟壹號”試驗飛船發射並回收成功，中國載人航天技術取得重大突破。之後又成功地發射並回收了3艘“神舟”號無人試驗飛船，為實現載人飛行奠定了堅實基礎。2003年10月15日至16日，“神舟五號”載人飛船把中國首位航天員成功地送入太空並安全返回，實現中華民族千年飛天的夢想，在中國航天發展史上樹立了又壹座裏程碑。2005年10月，“神舟六號”載人飛船實現了“兩人五天”的載人航天飛行，首次進行了有人參與的空間試驗活動，中國在載人航天領域取得又壹個重大成就。中國載人航天工程的歷史性突破和連續成功，是中國航天事業具有裏程碑意義的重大勝利。
2011年9月29日21時16分，天宮壹號發射升空。它的主要任務是作為空間交會對接目標，完成交會對接試驗；保障航天員在軌駐留期間的工作和生活；並初步建立能夠短期載人、長期無人獨立可靠運行的空間試驗平臺。中國神舟八號飛船在2011年11月1日升空後，已在11月3日淩晨與神舟八號成功進行第壹次對接。組合飛行12天之後，2011年11月14日20時，神舟八號飛船與天宮壹號第二次交會對接成功。
中國載人航天壹期工程的核心部分是研制“神舟”載人飛船。中國研制載人飛船起步較晚，始終堅持高起點、瞄準高目標，攻克了壹批國際宇航界公認的技術難題，采用了多項具有國際先進水平的新技術，壹步跨越美俄40年歷程，研制出具有國際先進水平的載人飛船。“神舟”號載人飛船整體水平達到或優於國際上第三代即最新壹代載人飛船的水平，並具有自身特色。它由軌道艙、返回艙和推進艙三艙構成，可容納3名航天員，返回艙直徑達2.5米，是目前世界上可利用空間最大的飛船。返回艙返回後，同國外廢棄軌道艙的作法不同，軌道艙可留在軌道上數個月，繼續進行空間科學探測和技術試驗。中國載人飛船的研制工作，實現了高起點、高效益和跨越式發展。
深空探測技術的歷史性突破
深空探測是中國航天活動繼發射人造地球衛星、載人航天之後的第三大領域。2004年中國啟動了月球探測工程，該工程是新時期啟動的16個國家重大科技專項工程之壹。月球探測工程分三個階段實施，即壹、二、三期工程，分別為繞月探測；月球軟著陸和自動巡視勘察；月面采樣返回。中國月球探測壹期工程的核心部分是研制“嫦娥壹號”月球探測衛星，實現地月轉移和環月飛行，對月球進行環繞探測。“嫦娥壹號”是中國第壹個月球探測器，雖然研制工作比國外起步較晚，但是堅持高起點，瞄準當今國際深空探測技術前沿。經過三年多的努力，在充分繼承成熟技術的基礎上，重點攻克了探月軌道設計、制導導航與控制、遠距離測控與通信、衛星熱控和有效載荷等壹大批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術，“嫦娥壹號”衛星的技術水平達到了當今世界同類月球探測器的先進水平。中國首次月球探測工程的圓滿成功，實現了中國深空探測技術的重大突破，標誌著中國空間技術發展取得又壹歷史性跨越。