2004. január 25-én a NASA Opportunity nevű marsjárója sikeresen leszállt a Mars felszínére, alig három héttel azután, hogy ikertestvére, a Spirit már megérkezett a vörös bolygóra. Ez az esemény mérföldkőnek számított a bolygókutatás történetében, és hozzájárult ahhoz, hogy részletesebb képet kapjunk a Mars geológiájáról és múltbeli vízlelőhelyeiről.

1996. január 17-én Paul Butler és Geoffrey Marcy bejelentették az Amerikai Csillagászati Társaságnál, hogy két új bolygót fedeztek fel egy nem hagyományos számítógépes technikával, amely a csillagok mozgásának elemzésére épült.

1968. január 7-én a Surveyor 7 űrszonda útnak indult a floridai Cape Canaveral 36A indítóállásáról. Ez volt a hetedik és egyben utolsó küldetés az amerikai Surveyor-program keretében, amelynek célja a Hold felszínének alapos tanulmányozása volt. A NASA Surveyor-programja az 1960-as években elengedhetetlen lépés volt az emberes holdraszállások előkészítésében.

1958. október 1-jén az Egyesült Államok történetében mérföldkőhöz érkezett az űrkutatás terén. A már korábban működő NACA (National Advisory Committee for Aeronautics – Nemzeti Repülésügyi Tanácsadó Testület) a hidegháborús verseny és különösen a szovjetek első műholdjának, a Szputnyik 1-nek az elindítása nyomán átalakult, és megalakult a NASA (National Aeronautics and Space Administration), az amerikai űrkutatási hivatal. A NASA létrehozása lehetővé tette az Egyesült Államok számára, hogy szervezett és koordinált módon vegyen részt az űrversenyben, fejlessze rakétatechnikáját, indítson műholdakat, és később űrhajósokat küldjön az űrbe. Az intézmény megalapítása nemcsak technológiai és tudományos jelentőségű volt, hanem stratégiai válasz a hidegháborús kihívásokra, és hosszú távon az amerikai űrprogram egyik legfontosabb pillére lett.

1985. szeptember 11-én a Nemzetközi Üstökös Kutató Szonda (International Cometary Explorer, ICE) történelmet írt, amikor áthaladt a P/Giacobini–Zinner üstökös gázcsóváján. Ez volt az első alkalom, hogy ember készítette űreszköz ilyen közel merészkedett egy üstököshöz, és sikeresen átrepült annak kiterjedt gáz- és porfelhőjén.

1977. szeptember 1-jén a Pioneer 11 űrszonda történelmet írt, amikor első ember alkotta eszközként elrepült a Szaturnusz mellett. Ez a mérföldkő az űrkutatásban alapvetően bővítette az emberiség ismereteit a Naprendszer külső bolygóiról. A Pioneer 11 űrszonda a NASA szondaprogramjának részeként indult, célja a külső bolygók, köztük a Jupiter és a Szaturnusz vizsgálata volt. 1977-ben indították útnak, és a Szaturnuszhoz érve vált az első ember alkotta tárggyá, amely közvetlen közelről tanulmányozta a gázóriást és gyűrűrendszerét.

1960. augusztus 12-én pályára állították Echo 1-et, a világ első kommunikációs műholdját. Bár a mai értelemben vett műholdakkal ellentétben az Echo 1 nem erősítette és nem továbbította a jeleket, hanem passzív reflektorként működött: a Földről küldött rádiójeleket egyszerűen visszaverte a felszínére érkező irányba. Ez a technológia akkoriban forradalminak számított, hiszen lehetővé tette, hogy a világ két, egymástól távoli pontja közvetlen rádiókapcsolatot létesítsen műhold segítségével.

2007 augusztusában a NASA újabb mérföldkőhöz érkezett a Mars-kutatásban: útjára indította a Phoenix nevű űrszondát, amely elsőként szállt le a Mars sarkvidéki térségében. A küldetés célja nemcsak a felszín alatti vízjég felkutatása volt, hanem annak vizsgálata is, vajon valaha létezhettek-e olyan körülmények a bolygón, amelyek lehetővé tették volna az élet kialakulását.