据预测，美国、中国和阿拉伯联合酋长国2020年夏天发射的航天器将于2021年2月抵达火星。上述3项使命的主要目标是研究火星的大气、气候条件、季节更替，搞清楚火星上面是否存在生命，了解火星上的条件对人类未来移民来说那里是否可以接受。
2021年日本计划向月球发射本国首个航天器。预计日本“瑶姬”(Yaoki )月球漫步车将借助美国“联合发射同盟公司”（United Launch Alliance）的运载火箭被运送到月球上。
2021年的重要项目是开展“星际航线”（Starliner）飞船试验，这种飞船是波音公司按照与美国宇航局（NASA）的合同研发的。2019年飞船首次试飞，但由于机上设备运行出现故障，无法到达国际空间站，没与轨道站对接就返回了地球。“星际航线”计划2021年进行无人发射和载人发射。
2021年还计划发射詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），取代自1990年起在轨道上运行的哈勃空间望远镜（HST） 。詹姆斯·韦伯太空望远镜是波长范围更长且敏感度更高的轨道红外天文台。这有助于它窥见正在形成星形物和星球体系的尘烟。
对俄罗斯航天业来说，2021年的主要项目应该是“月球-25”项目。它将是俄罗斯在苏联解体之后首次发射的月球车。俄罗斯联邦航天局最近还计划在2月中旬发射“进步MS-16”货运飞船（按照美国宇航局的分类标准是进步77P）。它负责向国际空间站运送燃料、科研设备、氧气、水、食品等。
俄罗斯齐奥尔科夫斯基宇航科学院通讯院士安德烈·约宁在接受俄罗斯卫星通讯社采访时表示，飞往外太空极富科研意义，但对任何国家而言都特别昂贵。他还补充说，从来没有开展过一项认真的研究，论证在太空中开采矿产的现实性和效率。这些矿产在地球上已经枯竭，或者根本不存在。
约宁说：“人类需要储备星球，以便在世界发生大灾难，或者是在爆发国际核战争的情况下生存下去。也就是说，这是全人类的任务，所以需要国际项目。首先，这有助于均匀地重新分配实施项目的必要大量资金。其次，对推动、确保生命活动和解决移民任务来说，需要能源。这可能是基于核燃料的紧凑蓄能器。但与核能有关的任何太空试验都会引起一个国家或一些国家对太空军事化的怀疑。此外，当前的科技水平能够帮助有机体通过基因修正的途径在太空中适应下来，而现在这些试验因伦理考量而遭到禁止。但在地球上危险的一切却是处于辐射条件下的太空所需要的，这不是为了制造超人类，而是为了使人类适应新的生活条件。开发外太空，确保训练有素的航天员、其它职业的人员，以及有机体在太空中长久逗留和繁殖 ——所有这一切都是为了解决全人类的任务而需要的。这一切需要在广泛的国际透明项目的框架下解决。”