סוכנות החלל האמריקאית NASA עברה בעשר השנים האחרונות למבצעים ומחקרים ממוקדים בחלל, במקום המבצעים הענקיים היקרים שבהם היו מעורבים מאות מפעלים ברחבי ארה"ב ובעולם.

בשנת  1996 מדעני NASA שלחו רקטה קטנה יחסית, בשם דלתא 2 שנשאה חללית בשם NEAR  על מנת לחקור את האסטרואיד Eros . החללית צילמה את האסטרואיד ממרחק של 30 ק"מ ומאוחר יותר נחתה עליו להמשך המחקרים. באותה שנה נשלחה חללית לכוכב הלכת מארס שנחתה עליו וממנה יצא רכב מיוחד שנע על פני השטח ושלח אלפי צילומים.

בשנת 1998 נשלחה חללית לירח שנחתה על פניו ושלחה תמונות ומדידות שונות.

בשנת 1999 נשלחה חללית בשם Stardust לעבר שביט בשם Comet wild 2 וחזרה לארץ בשנת 2006 עם אבק מקרקעית שביט .

בשנת 2001 נשלחה חללית בשם Genesis  לעבר השמש ובמרחק של מיליון ק"מ מכדור הארץ היא התייצבה במקום, כי שם נמצא המפגש בין כוח המשיכה של השמש וכוח המשיכה של כדור הארץ. המשימה של החללית היא לקלוט חלקיקים מהרוח הסולארית.

בשנת 2002 נשלחה חללית בשם Contour  לעבר שביט בשם Enke על מנת לשלוח צילומים ולהביא אבק כוכבים, אולם היא אבדה לפני שהחלה את משימותיה.

בשנת 2004 נשלחה חללית בשם Deep Impact לשביט בשם Temple 1 שאורכו רק שישה ק"מ. היא קדחה בקרח והביאה חומר פנימי שיכול לתת רמז על החומר הראשוני של מערכת השמש. מתכננים לשלוח עוד השנה חללית לשני אסטרואידים, האחד בשם Ceres  המכוסה קרח והשני בשם Vesta המכוסה חומר וולקאני שממנו מגיעים מטאוריטים (חלקי סלע) לכדור הארץ. חלק מהחלליות שנשלחו בעבר יגיעו בחזרה לכדור הארץ רק בעוד כמה שנים ובינתיים הן מצלמות ואוספות נתונים.