最初の衛星「おおすみ」以来、宇宙科学研究所は、衛星・観測ロケット・大気球を利用して、宇宙・太陽系・地球周辺の謎に挑戦してきました。その努力は、多くのめざましいミッションを生み出し、世界の宇宙科学の進歩に大きく貢献し、日本にレベルの高い宇宙科学者の集団を作り上げてきました。

宇宙科学研究所の宇宙理学のプログラムは、右のように分類できます。