火星探测
中国於2020年再次实施火星探测任务，将分成三步，绕、落、巡完成，因为除了美国，其它国家的环绕探测虽然没有发生问题，但着陆过程都失败了，为了保证着陆巡视器顺利完成火星着陆，天问一号需要在进行多轨调整逐渐接近火星之后才能着陆，环绕2至3个月寻找一个非常好的小窗口，让它进入到火星大气。 此前在2011年，中国“萤火一号”，搭乘俄罗斯“福布斯号”首次探索，因火箭没能完成地球轨道转移火星轨道而失败。“天问一号”於2020年7月23日由長征五號運載火箭從文昌衛星發射中心發射升空，並於2021年抵達火星，主要為放出探测器着陆火星。中国计划在2030年前后实施小行星探测、火星取样、木星系探测及行星穿越等3次深空探测任务。
中国探月工程
中国嫦娥工程整体可以分为“探”、“登”、“驻”三大步骤，概称“大三步”（“三部曲”），分别指无人探月、载人登月、长久驻月。其中探月部分便是目前实施的“中国探月工程”，分为“绕”、“落”、“回”三个期段，统称“小三步”（“三步走”）。 中国载人登月工程為“大三步”中的第二步。将根据嫦娥三期工程的进展而逐步推启。在2010年代已傳出若成功立项，将会在2030年代前实现中国航天员登月。不過中国载人登月工程截止2019年，还处于討論研究阶段，未到决策阶段。2021年登月已經確定將會展開，而载人航天工程总设计师周建平在接受专访时表示正在認真推進中，目前工作进行到载人登月方案的深化论证和关键技术攻关的程度。已知几种方案包含两次发射新一代載人運載火箭（一枚发射环月飞船，一枚发射登月舱）或一次发射长征九号运载火箭（环月飞船＋登月舱）。