人類已經衝破地心引力的禁錮，把自己的活動範圍擴大到地球之外的空間。現在，載人航天技術已經開始在國民經濟、科學研究和軍事的各個領域內得到廣泛應用。在未來幾十年，世界載人航天技術將持續快速發展，人類將更大規模地進行空間開發，繼續向更深的宇宙進軍。
（一）航天運輸係統的建立
降低航天器發射價格是主要努力方向。現有的低軌道運輸價格大約為每公斤1萬～2萬美元，距離每公斤1千美元的奮鬥目標相差甚遠。因此，航天大國都在研究發展新的天地運輸係統。近年來提出了多種新的航天運輸方案，其主要的一點就是研製可多次重複使用的運輸工具。按其起降方式，大致分為三類：
1.垂直起飛、垂直降落美國麥道公司研究的三角快帆是其典型代表。它是單級火箭，共有8台主發動機，起飛時全部工作，返回降落時利用其中的4台工作減速，回收再用。
2.垂直起飛、水平降落典型的代表是美國現有的航天飛機。但航天飛機由於維修等費用高昂，所以每公斤運載費用仍然大於1萬美元。目前正在研究新型航天飛機，其運輸價格有希望大幅度降低。
3.水平起飛、水平降落典型代表是國外正在研究的空天飛機。采用吸氣式發動機，利用大氣層中的氧氣與自帶的液氫作為推進劑，分單級（美國）和兩級（德國）入軌兩種。空天飛機可以多次使用，把衛星送入空間後，像飛機一樣返回地麵，以備再用。由於技術難度大，要求投資多，目前尚處於研究階段。
雖然多種可重複使用的運輸係統都在開展研究，但相當長一段時間內航天發射仍然離不開一次性的運載火箭，因此無汙染、大推力、低成本的新型運載火箭的研製仍是航天大國努力的方向。
我國863高技術計劃中，對先進的天地往返運輸係統和新一代大型運載火箭，均安排了跟蹤研究、概念研究和部分關鍵技術先期預研。
（二）大型空間站的建立與航天工業化、商業化
人類征服宇宙的目的在於利用天上的獨特環境為自己造福，而建造各種專門的或綜合性的大型空間站是達到這一目的的必要手段。國際空間站計劃於2004年前後建成。
航天工業化和航天商業化是載人航天活動的一種發展趨勢。未來的工業生產用空間站可以建造在地球軌道上、月球軌道上、月球表麵上或其他行星上。生產加工用的原材料可以從地球上運去；也可以就地取材，開發空間能源和其他星體上的礦物資源。航天工廠的產品或半成品可以送回地球，也可在天上直接用於裝備或製造其他飛行器和設備。天上材料加工，將是航天工業化的重要內容。初步的航天試驗結果表明，航天環境中幾乎能有效地改善所有目前已知的重要材料的結構和性能，而且能製造出地麵上根本不可能製造的新材料。可以有把握地說，這一新技術領域的出現將使材料科學進入一個新的發展階段。
此外，未來的永久性空間站內的實驗艙和各種平台，還將組成功能強大的科學實驗室和穩定、連續的觀測係統。整個係統可由輪換來站的航天員進行操縱和維修。由於航天員專家的親自設計和直接參與，實驗和觀測將是高水平的。
對太陽係其他行星的探索將是今後相當一段時間內的重大科學活動。以空間站為基地，組裝載人的和不載人的航天器，發射到其他行星或進行宇宙探測，將具有很多優點。作為中轉和維修站，在空間站上可以完成大型結構的組裝、發射地球靜止軌道平台或衛星等許多任務。
為了適應我國21世紀航天事業的發展，國家863計劃中安排了我國未來空間站的研究課題，除了空間站概念研究外，還支持開展空間站係統的關鍵技術及空間站應用的預先研究工作。
（三）深空探測
過去40多年在深空探測方麵雖已作出了較大的成績，但還隻是初步的。未來將繼續對深空進行深入探測，主要是太陽係行星探測。太陽係內探測包括太陽和日地空間環境，以及對金星、木星、火星、水星等及其周圍環境的探測。21世紀初探測重點是月球與火星。除發射環繞飛行器對星球表麵進行拍照外，還將有著陸器、行走機器人以及建造月球和火星的載人航天活動基地計劃。
火星是距地球最近的行星。這個紅色星球承載著人類無數的遐想和希望，移民火星的希望之火也從來沒有熄滅。1877年8月，意大利天文學家斯基帕雷利在觀測火星時認為火星表麵的許多細線可能是人工運河，從此有關“火星生命”的談論通過科幻故事廣為流傳。1962年11月，前蘇聯向火星發射第一個火星探測器“火星1”號，標誌著人類火星之旅終於起步。40多年來，前蘇聯、美國、日本和歐洲共計劃了30多次火星探測，其中2/3以失敗告終，但這從未撲滅科學家探索火星的熱情，科學研究一直沒有排除火星上存有生命的可能性。2003年8月27日，火星與地球的距離成為6萬年來的最短距離，約5575.8萬公裏。2003年6月以來，地球人對火星興趣空前。先是歐洲“火星快車”攜“小獵犬2”號火星探測器一馬當先，緊接著美國“勇氣”號和“機遇”號火星車鼓足勇氣緊追不舍。最有意思的是，日本一顆在太空失控“遊蕩”了5年之久的火星探測器“浪子回頭”，也加入到飛向火星的行列。不到40天，地球向火星連發4名“使者”，人類又掀起了新一輪火星探測熱潮，目標直指火星生命和生命存在的證據。目前，美國的“火星環球勘測者”號和“奧德賽”號仍在火星附近軌道上工作運轉，傳回大量珍貴的資料照片。科學家預測，人類很可能會在2015年左右登陸火星，這個距離地球1.9億公裏的行星離我們“越來越近”。