日本国家航空航天实验室（National Aerospace Laboratory of Japan，NAL）成立于1955年7月，它起初被称为国家航空实验室，它在1963年增加航空航天部。该实验室成立以来，主要负责研究飞机，火箭和其他航空运输系统，以及周边技术。
日本国家航空航天实验室还努力发展和提高大型试验设施，使其用于相关组织，以便提高在这些设施的测试技术。2003年10月1日，它与日本宇宙科学研究所和日本国家空间合并成为一个独立行政法人：日本宇宙航空研究开发机构。日本宇宙航空研究开发机构（Japan Aerospace Exploration Agency），缩写是JAXA，为负责日本航空太空开发政策的独立行政法人，包括研究、开发和发射人造卫星入地心轨道。其它任务包括探测小行星和未来可能的登月工程。
宇宙航空研究开发机构隶属于文部科学省，2003年10月1日由3个与日本航太事业有关的政府机构：文部科学省宇宙科学研究所（ISAS）、航空宇宙技术研究所（NAL）、宇宙开发事业团（NASDA）统合而成，总部设于原航空宇宙技术研究所总部。首任执行长为的川泰宣。
2003年10月1日，文部科学省宇宙科学研究所（ISAS）、航空宇宙技术研究所（NAL）、宇宙开发事业团（NASDA）合并成今天的宇宙航空研究开发机构。
此前，宇宙科学研究所的责任是宇宙与行星的研究。同时，航空宇宙技术研究所集中在航空研究。1969年10月1日建立的宇宙开发事业团曾经开发过火箭和卫星，也制作了国际空间站的日本太空实验室。宇宙开发事业团也训练过宇航员参与美国的航天飞机计划。合并后，宇宙开发事业团总部改为了现在的种子岛宇宙中心。
日本是一个科技发达的国家，而日本又是世界上第四个掌握发射卫星的国家。H-IIA运载火箭发射工程测试卫星及气象卫星等等。为了科学任务，如爱克斯射线天文仪器，宇航研发机构一般用宇宙科学研究所的M-V固体燃料火箭。宇航研发机构正在与石川岛播磨重工业（2007年7月1日改名为IHI）、洛克西德·马丁与其它日本企业合作研制GX火箭。GX火箭将是世界上第一枚用液化天然气的火箭。日本还是世界上第三个探索月球和火星的国家。
日本主要探测是星球有月球、小行星和火星，比如著名的月球探测器月亮女神号，小行星探测器隼鸟号。JAXA计划在30年内建成月球基地，这对于科技发达的日本来说并不是什么难事，但资金问题却是一大难事。
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