5月，发现号航天飞机结束6个月的休整，为国际空间站送去第一批补给品。
　　8月，和平号空间站上的3名航天员乘坐一艘联盟号飞船离开，和平号空间站自13年前发射入轨以来第一次无人居留。
　　2月1日，俄罗斯发射了进步M1-1号货运飞船，为和平号空间站上的机组人员提供支援，飞船上装载的主要物资是氮/氧和燃料，航天员准备使用这些燃料将和平號重新推进到350千米的高空轨道上。
　　7月，艾琳·柯林斯成为第一位航天飞机女指令长。她与哥伦比亚号航天飞机的其他乘员把美国国家航空航天局（NASA）价值16亿美元的钱德拉X射线望远镜送入了轨道。
　　11月20日，我国第一艘无人实验飞船神舟一号首发成功，我国成为继美、俄之后世界上第三个拥有载人航天技术的国家。在完成了21个小时的空间科学实验后，神舟一号飞船于11月21日3时41分成功返回祖国大地。
　　10月16日，俄罗斯进步M-43号货运飞船发射升空，准备提升和平号空间站的轨道高度；10月21日，飞船与和平号空间站对接。
　　1月10日我国成功发射神舟二号无人实验飞船。它也是我国第1艘按载人要求系统配置的正样飞船。飞船虽未载人，但其技术状态与载人飞船基本一致。1月16日，神舟二号飞船在内蒙古中部地区成功着陆。
　　4月28日，世界上首位太空游客美国富翁蒂托搭乘联盟TM32号飞船到国际空间站上旅游观光8天，5月6日返回地面，开创了宇宙观光的先河。
　　11月2日，由美国和俄罗斯共3名航天员组成的第1批常驻航天员登上国际空间站。
　　3月23日，俄罗斯在南太平洋预定海域成功坠毁了运行15年的和平号空间站，标志着航天史上一个时代的结束。
　　10目21日国际空间站首位欧洲女航天员艾里尔乘联盟号飞船升空，她在空间站上考察8天后于10月31日返回地面。
　　12再30日，我国成功发射神舟四号无人飞船。2003年1月5日飞船成功返回，在内蒙古中部地区准确着陆。预备航天员在发射前进入飞船进行了实际体验。飞船在轨飞行期间，船上各种仪器设备性能稳定，工作正常，取得了大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。
　　2拜1日，哥伦比亚号航天飞机在返回地球途中与控制中心失去联系，并且在不久后被发现在得克萨斯州上空爆炸解体，7名航天员全部遇难。据调查，失事原因是航天飞机在1月16日起飞升空时，左翼被燃料箱碎片击中，导致其在返回地球途中左翼隔热瓦不能发挥作用，当航天飞机进入大气层时由于高温而解体。这是哥伦比亚号的第28次飞行，也是美国航天飞机22年来的第113次飞行。
　　3月1日，美国哥伦比亚号航天飞机发射升空，此次飞行的主要任务是维修哈勃太空望远镜。
　　3月25日，我国成功发射神舟三号无人飞船，飞船按照预定轨道环绕地球飞行了108圈，于4月1日在内蒙古中部地区成功着陆。神舟三号飞船搭载了人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备以及形体假人，能够定量模拟航天员呼吸和血液循环等重要生理活动参数。飞船工作正常，预定实验目标全部达到，获得圆满成功。
　　9月27日，欧洲航天局第一个月球探测器智能1号被送入太空。经过14个月的飞行，它于2004年11月15日抵达月球上空的近月轨道。在运转过程中，智能1号进行了大量科学实验，详细绘制了月球表面地形地貌图和矿物分布图，采集了其表面岩石的化学成分等重要信息。
　　10月16日俄罗斯TMA-5联盟载人飞船与国际空间站的码头号对接舱成功对接，焦立中担任国际空间站指挥长，这也是华裔人士首次担任国际空间站指挥长。
　　7月4日，美国国庆节（独立日）是以深度撞击器与坦普尔1号彗星亲密接触、在太空绽放的绚烂焰火来庆祝的。人类首次人造天象奇观获得成功。
　　7月26日，美国发现号航天飞机成功重返蓝天，在美国国内引发了对太空探索、航天技术安全等的极大关注与辩论。
　　12月切，国际空间站出现了食品短缺的情况，而俄罗斯的补给太空船只能在两周以后抵达，因此站内的航天员被迫开始节食。
　　10月15日，我国第一艘载人飞船神舟五号成功发射。我国首位航天员杨利伟成为浩瀚太空的第一位中国访客。神舟五号用时21小时23分钟环绕地球飞行14圈。神舟五号的太空行程标志着我国已成为世界上继俄罗斯和美国之后第三个能够独立开展载人航天活动的国家。
　　10月12日，我国第二艘载人飞船神舟六号成功发射，航天员费俊龙、聂海胜被顺利送上太空。10月17日凌晨，在经过115小时33分钟的太空飞行后，飞船返回舱顺利着陆。神舟六号进行了我国载人航天工程的首次多人多天飞行试验，完成了我国真正意义上有人参与的空间科学头验。