Janvier
02/01 Le vaisseau spatial Stardust survole la comète 81P/Wild et recueille des échantillons du nuage de poussière ( coma ) entourant la comète.
04/01 Le vaisseau Spirit de la NASA atterrit sur Mars.
23/01 La sonde européenne Mars Express apporte la preuve qu'il y a de l'eau sous forme de glace sur la planète Mars.
24/01 La sonde Opportunity se pose sur Mars.
25/01 Le vaisseau spatial Opportunity de la NASA atterrit sur la planète Mars dans un petit cratère sur le Meridiani Planum, 20 jours après son vaisseau spatial frère Spirit.
Février
16/02 La galaxie la plus lointaine (13 milliards d'années-lumière ) est découverte grâce à une combinaison d'observations du télescope spatial Hubble et de l'observatoire géant Keck à Hawaï.
Avril
20/04 La NASA lance la sonde spatiale Gravity Probe B, avec pour mission de tester les prédictions de la théorie de la relativité d'Einstein.
Juin
11/06 La sonde Cassini-Huygens pénètre dans le système de Saturne et survole la lune Ph½bé.
21/06 SpaceShipOne devient le premier avion à effectuer un vol privé dans l'espace.
Octobre
26/10 La sonde Cassini-Huygens effectue son 1e survol rapproché (1200 km) de Titan (lune de Saturne).
Novembre
20/11 Le satellite artificiel Swift est lancé en orbite par une fusée Delta2, pour étudier les sursauts gamma.
Décembre
16/12 La sonde Voyager 1 quitte l'héliosphère, elle est la première création humaine à naviguer au-delà de l'une des principales « frontières » du Système solaire.