空间科学致力于发现和验证新的空间现象和规律，如研究太阳系与人类的关系等重大应用科学问题，这将增强人类对太阳和日地系统及其变化规律的科学认识，提高人类应对自然灾害、维持与自然和谐共存的能力，为人类社会的长期可持续发展提供保障和支撑；同时空间科学所发现的新知识、新规律将为空间应用提供源源不断的动力，极大拓展空间应用的范围，服务国家安全与经济社会发展。
科学无国界，空间科学因其和平、开放、共享性质和贡献新的发现与科学知识，因此也是我国和平利用空间的重要窗口和体现大国责任、树立国际形象的重要舞台。2010年，国际宇航科学院授予我国双星计划和欧空局星簇计划合作团队“杰出团队成就奖”，以表彰他们在空间科学领域所作出的突出贡献，这是我国首次获得的航天领域国际重大科技奖项，凸显了我国为和平利用空间所作出的贡献和努力，极大提高了我国的国际地位和影响力。
我国自发射第一颗人造卫星以来，航天技术已有了很大的发展，加速发展空间科学的基本技术条件已经具备。我国的空间科学家长期使用国外科学卫星探测数据，也已经建立了初步的研究队伍和力量。但是由于缺少自主的科学卫星计划和第一手的探测数据，科学家原创性的科学发现还比较少，原创性的科学思想也不能快速、直接得到验证。空间科学卫星计划对空间技术发展的独特的牵动和引领作用也没有充分发挥出来。实施空间科学战略性先导科技专项（简称空间科学先导专项），将促进我国空间科学跨越发展，缩小和尽快弥补我国在前沿基础科学发现和具有潜在应用意义的空间知识创新方面与国外的差距，为我国航天技术的发展注入新的活力。