ที่มุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนานวัตกรรมอวกาศ 3 กลุ่มได้แก่

1. การวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีความมั่นคงและความปลอดภัยอวกาศ (Space safety and security technology)
   1.1 การเฝ้าระวังและการจัดการจราจรอวกาศ (Space situation awareness and Space traffic management: SSA&STM)
   1.2 การพยากรณ์อวกาศ (Space weather)
   1.3 การเตือนภัยอุกกาบาต (Asteroid Warning)
   1.4 เทคนิคการเก็บขยะอวกาศ (Active debris removal)

2. การวิจัยพัฒนาเทคโนโลยียานอวกาศและการบิน (Aerospace and spacecraft technology)
   2.1 การพัฒนาสมองดาวเทียมสำหรับดาวเทียม 100 – 500 กิโลกรัม (Onboard Flight Software)
   2.2 ระบบและการสื่อสารอวกาศ (Space communication and system)
   2.3 การบริหารจัดการอากาศยานไร้คนขับ (Unmanned Aircraft System Traffic Management – UTM)

3. การวิจัยพัฒนา Machine learning and AI กับเทคโนโลยีอวกาศ
   3.1 การวิเคราะห์ภาพถ่ายดาวเทียม ทั้งภาพถ่ายดาวเทียมแบบ Optical และ SAR
   3.2 การวิเคราะห์การพยากรณ์อวกาศด้วย AI

นอกจากนี้ ยังมีสร้างเครือข่ายการวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศทั้งในระดับประเทศและนานาชาติ การถ่ายทอดองค์ความรู้การวิจัยและพัฒนานวัตกรรมด้านอวกาศ การสร้างโอกาสให้แก่นักศึกษาได้มีส่วนร่วมในการพัฒนาโครงการวิจัยต่าง ๆ ของแล็ป  รวมถึงการให้ร่วมวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศกับหน่วยงานรัฐและมหาวิทยาลัยทั้งในและต่างประเทศเพื่อผลิตบัณฑิตทางด้านวิศวกรรมอวกาศและส่งเสริมการเพิ่มขีดความสามารถทางด้านเทคโนโลยีอวกาศของประเทศไทย