项目管理的理论和应用方法从根本上改善了管理人员的工作效率，得到了人们的高度认可及广泛应用。在我国大型国防工程建设中推广应用项目管理理论和技术方法，可对我国国防建设起到有力的推动作用。大型国防工程是国防能力的重要组成部分，是维护国家安全和创立和平发展环境的有力保障。大型国防工程建设项目通常由国家全额投资建设，项目业主单位一般为军工科研生产单位，而且绝大多数国防工程都采用项目外包形式进行建设。此类项目具有投资大、涉及专业学科多、构成复杂、技术难度高、建设周期长等特点，由于军工单位的机构设置、管理方法、管理水平等不能很好地适应建设项目需求，导致项目费用超概算、内容超范围、时间超周期等问题屡屡发生，严重时甚至影响项目建设目标的全面按期实现。论文通过重点剖析问题产生的根本原因，运用项目管理理论知识，研究大型国防工程建设项目实施管理的薄弱环节，按照项目管理知识体系中项目整体管理、范围管理、人力资源管理和采购管理等4个知识领域，与薄弱环节所对应的数个知识要素，以项目关键过程的业主管理工作为重点，对项目的管理体系、流程进行梳理、修改和补充完善，构建了一套较为完整实用的大型国防工程建设项目管理系统方案。论文研究了二号高空舱项目案例，通过实践对研究成果——大型国防工程建设项目管理系统方案进行了检验。结果证明该系统方案理论依据正确，适用性较好，可有效解决我国大型国防工程建设项目存在的问题，能促使项目建设目标全面按期实现。该项目管理系统方案对类似的大型建设项目有很好的借鉴和应用价值，可以进一步推广使用。