Il mondo della ricerca scientifica del Bel Paese, coordinato dal CNR, comincia a masticare di "cose spaziali" già agli inizi del XX secolo. Il primo ad approfondire l'ipotesi di un volo nello spazio è l'ingegnere civile Giulio Costanzi, con un articolo pubblicato sul periodico AER. Tra le sue proposte avveniristiche, l'utilizzo della propulsione nucleare per consentire ai razzi di superare la forza di gravità.
Le sue teorie trovano applicazione nelle innovazioni tecniche del settore astronautico: dal motore a doppia reazione di Luigi Gussalli alla fionda gravitazionale (tecnica di volo tutt'oggi utilizzata per raggiungere i pianeti esterni) di Gaetano Arturo Crocco. Il primo grande risultato arriva nel 1964 con il lancio del satellite San Marco 1 dalla base americana di Wallops Island (Virginia), che vede l'Italia diventare il terzo paese dopo Unione Sovietica e Stati Uniti a mandare in orbita un proprio satellite.
Alla lungimiranza di Luigi Broglio, indicato dai più come il padre dell'astronautica italiana, si deve la scelta di dotarsi di una propria base di lancio nei pressi di Malindi, in Kenya. Insieme all'indagine sul cosmo si sviluppa il programma legato alle telecomunicazioni, nell'ambito del quale nel 1977 viene lanciato il satellite SIRIO. Ciò rafforza il ruolo centrale dell'Istituto di Ricerche Spaziali del CNR (nel frattempo trasformato in Servizio Attività Spaziali) in ambito europeo, confermato dal contributo dato dallo stesso alla fondazione dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) nel 1975.
Alla fine degli anni Ottanta, ci si rende conto della necessità di creare un ente autonomo per valorizzare e sostenere la competitività del settore dell'industria spaziale nazionale. Con la legge n°186 del 30 maggio 1988 (36 anni fa), viene istituita l'Agenzia Spaziale Italiana, dipendente dal Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca e con compiti che spaziano dallo studio scientifico dell'Universo alle telecomunicazioni, passando per lo sviluppo di mezzi per l'accesso allo spazio e la meteorologia.
Otto anni dopo viene centrato uno straordinario obiettivo nello studio dei raggi X e gamma, grazie alla missione Beppo-SAX (SAX è il nome del satellite, Beppo è il soprannome del professor Giuseppe Occhialini, tra i primi studiosi di fisica dello spazio). Frutto di una collaborazione italo-olandese, la missione partita il 30 aprile del 1996 riesce a ottenere la prima immagine X di lampo gamma.
Risale al 2007 il più grande programma spaziale mai intrapreso in Italia. Si tratta del Cosmos Skymed, una rete di quattro satelliti sviluppato dall'ASI, in grado di osservare la Terra in qualsiasi condizione meteorologica, al fine di prevenire i disastri naturali e garantire la sicurezza nazionale. È destinato ad entrare in funzione nel 2019 il progetto Galileo, legato a un sistema di navigazione satellitare, cui l'Italia partecipa con l'ESA.
L'ASI inoltre seleziona i migliori astronauti italiani per le missioni dell'ESA, l'Agenzia Spaziale Europea. Tra loro Luca Parmitano, primo astronauta italiano a svolgere attività extraveicolari con le missioni "Expedition 36" ed "Expedition 37" (maggio-novembre 2013).
