在空间科学领域，日本将进一步扩大对行星和太阳系中其他小型天体的探测活动。在21世纪的头10年中，日本将用H-2火箭发射大型科学卫星，以进行前所未有的行星科学研究，包括对比木星还远的行星的研究。
在探月方面，日本将研究实施连续、系统的不载人探月计划的可行性。这项计划将包括用卫星进行月球观测和用着陆器及漫游车到月面上进行探测。
国际空间站计划将极大地影响21世纪的世界航天发展，为此日本将尽全力使这项计划取得成功，并将加强与各参加国的合作。国际空间站上的日本试验舱将成为日本第一个在轨实验室。日本将建立一个综合性的研究系统，以更好地对日本实验舱中的研究活动与地面上的试验进行协调。这必将促进空间环境的利用研究，并开创出新的学科和技术领域。同时，日本还将努力积累载人航天经验，并建立相应的技术基础。遵照增加与亚太地区国家合作的机会这一目标，日本将在日本实试舱中开发能满足这些国家需求的研究工作。在国际空间站进入稳定运行阶段之后，日本将研究把文化、艺术、人文和社会科学领域的专家以及普通公民送入太空的可能性。
建立和使用新的航天基础设施
日本将继续改进和优化其H-2运载火箭，以满足21世纪头10年中的各种发射需求。日本还将开始研制H-2火箭的一种先进型号（H-2A）以进一步降低运输费用，提高运载能力。H-1A将能把约20吨的有效载荷送到低地轨道或把4吨的有效载荷送到地球同步轨道。日本将继续追求发展不载人、带翼的“希望”号转运与回送飞行器，以向国际空间站运送补给和进行微重力试验。
2010~2020年，日本将争取大幅度地降低航天运输的成本，把发射费用降到比目前低一个量级。为此，日本将继续围绕采用新型设计方案、可全部重复使用的航天运输系统进行预先研究和开发。
日本将通过国际合作系统地进行其他研究和开发活动，包括进行空间环境利用及在轨设备更换方面的试验等。要研究的系统包括不载人空间平台、轨道维护机器人或飞行器以及地面站与卫星之间的通信网（数据中继与跟踪卫星系统）等。
其他目标
在未来30年间，随着空间环境下工作经验的积累，日本还可能要实施以下一些项目：
月球探测约从2010年起，日本将在由几个国家共同进行的不载人探月活动成果的基础上，通过国际合作，在月面上建起一座天文观测台。日本将通过承担适当的研究与开发工作来为开展这一合作做准备。
通信、广播与导航通信。广播与导航领域目前发展很快，业务种类也在不断增加。为满足新的业务需求，日本将在个人和移动通信、数字式三维高清晰度电视直播以及飞机、船舶和汽车导航等领域开发新技术。除利用现有技术在大型卫星和日本试验舱上进行验证外，日本还要进一步开发小型和中型卫星，利用它们技术上的特点和规模经济优势，并研究专门供这类系统使用的更先进的技术。日本政府将实施成功的可能性很大的一些计划。在这方面，如何划分政府和私营部门各自应起的作用将得到重视。
空间环境利用。在国际空间站未开始工作之前，日本将继续最大限度地利用现有设施（落塔、飞机、探空火箭、不载人的返回式自由飞行器以及美国航天飞机），并在需要时通过国际合作来进行微重力试验。日本将制定一项综合研究计划，以使宇宙开发事业团和各国立研究机构在开发研究活动时能全面合作。在国际空间站开始工作和日本试验舱全面投入使用之后，日本仍有可能需要比日本试验舱更佳的微重力环境来进行试验工作。在这种情况下将使用“希望”号和永久停留在空间的不载人空间平台。载人空间平台的发展将通过国际合作来进行。日本准备在下一代国际空间站的建造和部署过程中扮演更重要的角色。日本还将利用日本试验舱和其他空间平台进行空间太阳能应用的验证试验。
载人航天活动。在不久的将来，日本将需要与其他发达国家进行载人航天方面的国际合作。近期内日本还要通过使用日本试验舱先积累载人航天经验。要重点解决的其他技术还有载人航天的遥控和科学保障技术、受控环境与生命保障系统技术以及航天医学（包括宇航员保健管理和加深对航天病的了解）等。在国际空间站不再使用后，将全面利用载人航天技术和经验，通过国际合作，为未来的发展项目（如建设下一代国际空间站和开展载人登月活动）做好准备。
种子岛宇宙中心
种子岛，日本九州地区鹿儿岛县南部海面上漂浮的一个远离陆地的小岛，面积445平方千米。是日本最大的宇航研究中心和航天发射中心。位于九州岛南115千米的种子岛上。此机构由1969年日本宇宙开发事业团建立，现在受日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）管理。
中心的主要任务包括人造卫星的组合、测试、发射和测控。基地也测试火箭的点火及发射。种子岛宇宙中心是日本最大的宇宙研究中心。
中国空间站展望
我国将发射“天宫1”号目标飞行器，它的重量有8吨，类似于一个小型空间实验站。在发射“天宫1”号之后的两年中，我国将相继发射“神舟8、9、10”号飞船，分别与“天宫1”号实现对接。
我国有望于2014年用“长征5”号把中国空间站送上太空，中国最终将建设一个基本型空间站。
我国首个空间站大致包括一个核心舱、一架货运飞船、一架载人飞船和两个用于实验等功能的其他舱，总重量在100吨以下。其中的核心舱需长期有人驻守，能与各种实验舱、载人飞船和货运飞船对接。具备20吨以上运载能力的火箭才有资格发射核心舱。为此，我国将在海南文昌新建第四个航天发射场，可发射大吨位空间站。
中国的首个空间站建成后，其核心舱可以不断加舱。届时，每年将往空间站发射若干个航天器。
2008年9月25日发射的“神舟7”号飞船，作为第二阶段的第一项实验，实现了航天员的出舱行走。随后的“神8”、“神9”飞船不再载人，旨在发射目标飞行器，实现无人对接。而之后的“神10”将再次载人上天并实现有人对接。这些飞船都是为了在太空建设短期有人照料的空间站而服务的。
“夸父”计划
“夸父”计划名称取自于中国古代神话故事“夸父逐日”。该计划将由一颗位于L1点的卫星“夸父A”和两颗沿地球极轨共轭飞行的卫星“夸父B1”、“夸父B2”组成综合观测系统，用于监测太阳活动导致的日地空间环境连锁变化的全过程。“夸父”将成为国际观测体系核心。
最早提出“夸父”计划原创性科学思想和基本概念的是中科院院士、北京大学教授涂传诒。2003年，涂传诒联合魏奉思、肖佐、张永维等专家提出一份“L1＋极轨”空间天气探测计划的书面建议，这是“夸父”计划的最早文献。2004年，国家自然科学基金委员会决定以重点项目形式支持“夸父”计划的预研。2005年8月，“国际与星同在计划”（ILWS）为“夸父”计划专门组织了国际同行的匿名评审，评审结果介于“极好”和“非常好”之间。此后，中国日地物理探测界的专家学者专门召开会议，一致同意以“夸父”为基础，与中科院刘振兴院士等人提出的“风暴”计划进行整合，称为“夸父计划——空间风暴、极光和空间天气探测计划”，并一致建议该计划作为“十一五”期间向国防科工委推荐的唯一日地物理探测计划。
国际空间站重大失误
自从被建立起来，国际空间站在这些年间经历了许多，多项完整的轨道实验室逐步地在国际空间站建造起来，从事人类或动物失重等太空效应的研究，但与此同时，国际空间站的持续性操作运行和宇航员的太空任务中也存在着一些失误，以下是十几年来国际空间站出现的令人头痛、接近失误，但又必须正确面对的十大失误和故障：
太空失踪的蜘蛛
美国宇航局“奋进”号航天飞机曾携带两只蜘蛛进入国际空间站，在当时的任务中科学家将观测蜘蛛如何在零重力状况下编织蜘蛛网。其中一只蜘蛛编织出一张紊乱不堪的网，完全不像地球上的蜘蛛网那么有纹理。但是，另一只蜘蛛却在空间站找不到踪迹，空间站的宇航员们称已进行全面搜寻，但并未发现。
难以对付的旋转接头
位于空间站前端和右舷的“太阳阿尔法旋转仪”，负责使空间站太阳能电池板指向太阳的方向，2007年右舷太阳阿尔法旋转仪出现过度的振动，美国宇航局对此十分担忧。之后在前往空间站的航天飞机执行旋转接头维修，宇航员在修理时发现接头受损是由于太空残骸碰撞造成的，宇航员关闭了该装置的运行状态。空间站必须要有足够的电力才能完全处理这项维修工作。
太空行走丢失工具包
2008年，“奋进”号航天飞机在国际空间站10岁生日之际带来了几个礼物，其中包括一个供6名空间站工作人员使用的新型维持生命装置，以及完成一些必要的修理任务。然而，11月18日，宇航员海德·斯特凡尼斯海宁·皮珀体验到了令许多修理人员最头痛的事情：她丢失了工具包。她在太空行走时不慎使工具包漂离在太空中。幸运的是，负责此次太空行走的另一位宇航员的工具包中装有足够的工具，能够最终完成这项太空任务。但对于未来的太空任务，丢失工具包所形成的太空垃圾将成为安全隐患。
卫生间故障
2008年5月，国际空间站的卫生间出现了故障，空间站的工作人员只得使用“联盟”号宇宙飞船的卫生间。直到6月，美国宇航局“发现”号航天飞机为空间站带来了新的马桶抽吸装置，才使该马桶运行正常，解除了宇航员们的“痛苦”。
损坏的太阳能电池板
损坏的太阳能电池板
2007年10月底，当空间站工作人员展开包括太阳能电池板在内的能量收集装置时，其中的一个太阳能电池板被撕裂。损坏的太阳能电池板可能会阻碍空间站欧洲“哥伦比亚”实验室的扩展部署，因此宇航员进行了一次危险的太空行走，以修复该处太阳能电池板。
计算机故障
负责空间站推进器和控制空间站方位的俄罗斯制造的3台计算机系统是国际空间站必要性系统之一，2007年6月，当空间站工作人员回收太阳能电池板时，俄罗斯3台计算机系统均出现故障，工作人员全力进行恢复。当时，美国宇航局“亚特兰蒂斯”号航天飞机停坞在空间站，进行模拟控制国际空间站，直至该计算机系统恢复正常。
烟雾警报器
2006年，空间站响起了烟雾警报，空间站宇航员当时以为出现了火情，这可能导致空间站的一场灾难。当时飞行工程师注意到有一股古怪的气味，很像橡胶垫圈燃烧，很快大家意识到这是从制氧装置释放出的难闻气味使俄罗斯舱段警报器拉响，宇航员们很快清除了溢出物，整个过程中并未戴气体面具。
“碰撞”警报
2004年，俄罗斯“联盟”号宇宙飞船乘载两名俄罗斯宇航员和一名美国宇航员飞往国际空间站，他们将替换空间站的宇航员。或许是他们过于渴望抵达空间站，警报提示“联盟”号接近空间站的速度过快，任务指挥官萨里赞·沙里波夫不得不进行手动驾驶，最终在手动操控下入坞空间站。
航天飞机事故
国际空间站的建设的维护依赖于航天飞机和宇宙飞船，但这些宇宙飞行器的操作也存在着很大的危险，在2003年“哥伦比亚”号航天飞机失事后，美国宇航局航天飞机禁飞两年半，在此期间俄罗斯“联盟”号宇宙飞船成为唯一抵达空间站的飞行器。
空间站的未来在哪里
目前空间站没有出现什么故障，现在迎来了它10岁生日，但是空间站仍未充分建造完毕，按照计划完工日期将持续至2010年，然而其正式退役时间是2015年。毕竟空间站的建造花费了大量的钱财，应当尽可能地采用多种方法延长空间站的服役时间。