2021年2月5日,天问一号完成第四次轨道中途修正,传回首幅火星图像。5月15日 , "祝融号"火星车发回遥测信号确认,"天问一号"探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆,实现"绕、着、巡"的目标,标志我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。中国成为第二个着陆火星的国家。
2021年4月29日,长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱,在海南文昌航天发射场发射升空。中国空间站是中国独立自主建造运营的载人空间站,由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三个舱段构成。空间站计划于2022年完成在轨建造。
2021年5月29日,长征七号遥三运载火箭搭载的是天舟二号货运飞船在海南文昌航天发射场顺利升空并采用自主快速交会对接方式,精准对接"天和"核心脸后向端口。
2021年6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。顺利将聂海胜(首位在轨100天,英雄航天员)、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,发射取得圆满成功。
2021年9月6日,聂海胜成为首位在轨100天中国航天员。曾先后执行于神州六号、神舟十号、神州十二号载人飞行任务,被授予"英雄航天员"称号。
2021年9月17日,神舟十二号航天员乘组聂海胜、刘伯明、汤洪波平安抵达东风着陆场,神舟十二号载人飞行任务取得圆满成功。
2021年9月20日,天舟三号货运飞船发射任务取得圆满成功,采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站天和核心舱后向端口。
搭载天舟三号货运飞船的长征七号遥四运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射。这是我国载人航天工程的第二十次发射任务,也是长征系列运载火箭的第389次飞行。
2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,发射取得圆满成功,中国空间站开启有人长期驻留时代。
2021年10月14日,在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭,成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星"羲和号"。该星将实现国际首次太阳H伪波段光谱成像的空间探测,填补太阳爆发源区高质量观测数据的空白,提高我国在太阳物理领域研究能力,对我国空间科学探测及卫星技术发展具有重要意义。
2021年3月31日,位于贵州平塘的500米口径球面射电望远镜向全球天文学家征集观测申请,FAST将正式向全世界开放。