探索浩瀚宇宙是全人类的共同梦想，为贯彻落实习总书记重要指示精神，加快推进我国深空探测事业发展，国家航天局、安徽省、中国科学技术大学三方共建深空探测实验室。围绕深空探测领域国家重大科技工程和国际大科学计划，开展战略性、前瞻性、基础性研究，是实现科学、技术、工程融合发展的新型科技研发机构。
面向世界航天科技前沿和国家航天强国战略需求，实验室明确了以前沿科技为牵引、以重大工程为载体、以自主可控为保障的发展思路。围绕空间科学与深空探测，制定深空探测发展战略和中长期发展规划，充分发挥新型科技研发机构的独特平台优势，打造我国深空探测事业“科学牵引、技术突破、工程实现”的全新发展模式。