嫦娥“飛天” 2018年發射嫦娥四號，實施世界首次月球背面著陸巡視探測。2020年完成小行星、木星系、月球後續等深空探測工程方案深化論證和關鍵技術攻關。
啟動火星探測 圍繞火星環境、地質等研究和生命信息探尋等科學問題，按照“一步實現繞落巡、二步完成取樣回”的發展路線，到2020年發射首顆火星探測器，突破火星環繞和進入、著陸與巡視核心關鍵技術，通過一次發射實現火星環繞和著陸巡視探測，開展火星全球性、綜合性的科學探測，高起點完成首次火星探測任務，實現中國月球以遠深空探測能力的突破。
研製重型運載火箭 圍繞深空探測、載人登月等大規模空間活動任務需求，研製近地軌道運載能力百噸級重型運載火箭，2020年前突破10米級大直徑箭體結構、500噸級液氧煤油和220噸級液氫液氧兩型大推力火箭發動機等核心關鍵技術，確定合理可行的總體方案。
深海
建立深海空間站 開展深海探測與作業前沿共性技術及通用與專用型、移動與固定式深海空間站核心關鍵技術研究。
研製全海深潛水器 圍繞實施深海安全戰略的科技需求，突破全海深（最大深度11000米）潛水器研製，形成1000—7000米級潛水器作業應用能力。
深地
深地資源勘探 揭示成礦系統的三維結構與時空展布規律，構建深部礦產預測評價體系，拓展深地礦產開採理論與技術，開發礦產資源勘探關鍵技術與裝備，實現深部油氣資源8000—10000米、礦產資源1000—3000米的勘探能力，建立3000米深度礦產資源勘查實踐平台、深層油氣和鈾礦資源勘查實踐平台。
加強極區科研 通過在極區觀測網、海底資源開發、深冰芯鑽探等領域的國際合作，探索設立大型極區國際合作研究計劃，提高中國極地科研水平和技術保障條件。
深藍
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