宇宙探査機
ガリレオが1991年と1993年に小惑星帯を通り抜ける際、それぞれ (951) ガスプラと (243) イダの撮影を行い、映像を送ってきたのが最も初期の小惑星探査である。本格的な小惑星探査は、1996年2月に打ち上げられ、1997年7月に (253) マティルドへ接近、2000年2月に (433) エロスへ到達したNEARシューメーカーが最初である。それに続く日本のはやぶさ (MUSES-C) は2003年5月に打ち上げられ、2005年9月に (25143) イトカワへ到達し、2010年6月に地球へ帰還した。
また、アメリカ合衆国でもドーン探査機が (1) ケレス(準惑星)と (4) ベスタを目指して2007年9月に打ち上げられた。さらに、ニュー・ホライズンズも、冥王星に向かう途上の小惑星帯で (132524) APLの撮影を行ったほか、ケンタウルス族に属する (83982) クラントルの探査をおこなった。
小惑星からのサンプルリターンに関しては「はやぶさ」が世界ではじめて試みた。地球に帰還したカプセル内部に微粒子ではあるが1500個以上のサンプルが回収でき、これらが小惑星由来であることが確認された。
サンプルリターンは2016年に打ち上げられたアメリカの探査機「オシリス・レックス」、及び上記「はやぶさ」の後継機として2014年に打ち上げられた「はやぶさ2」の両探査機でも予定されている。オシリス・レックスのサンプルは2023年に、はやぶさ2のサンプルは2020年に地球に帰還予定である。また、中国も2020年代前半に小惑星サンプル・リターン探査機打ち上げを計画しているとの情報がある。
ディスカバリー計画:オフザシェルフを活用した低コストで効率のよい宇宙探査計画 NEARシューメーカー:小惑星エロスの探査 マーズ・パスファインダー:火星探査 ルナ・プロスペクター:月の氷の存在を調査 ジェネシス:太陽風に含まれる塵を採取 ディープ・インパクト:テンペル第1彗星の探査 メッセンジャー:水星探査 スターダスト:ヴィルト第2彗星に接近、サンプルリターン ASPERA-3:火星大気と太陽風の関係の調査 CONTOUR:エンケ彗星 (2P)、シュワスマン・ワハマン第3彗星 (73P) の探査(失敗) ドーン:準惑星ケレス、小惑星ベスタに接近調査 ケプラー:太陽系外惑星探査 GRAIL:月の重力場の観測
オリジン計画:宇宙、太陽系、生命の起源を調査する計画
ニュー・ミレニアム計画:21世紀の探査計画で必要となる技術を確立する計画 ディープ・スペース1号:小惑星ブライユとボレリー彗星の近接探査 ディープ・スペース2号:火星探査(通信不能)
ニュー・フロンティア計画:比較的新規開発要素の多い低コストな宇宙探査計画 ニュー・ホライズンズ:冥王星、太陽系外縁天体の探査 ジュノー:木星探査 オシリス・レックス:小惑星探査、サンプルリターン
マーズ・スカウト:火星探査計画 フェニックス:着陸探査機 メイヴン:大気観測を目的とした周回探査機
JIMO:エウロパの海を調査目的とする探査機(中止)
嫦娥計画:月探査
天問一号:火星探査
夸父計画:太陽探査(中止)