拥有航天梦想的大头儿子，通过一次偶然的机会与一位特别的“外星朋友”相识。大头儿子与棉花糖妹妹组队参与小小航天员计划，共同挑战四个关卡的航天任务，他们能否在比赛中获胜？“外星朋友”在关键时刻究竟是如何让落后的大头儿子队伍重拾信心？担任领航员的小头爸爸又将如何鼓励大头儿子与朋友们共同完成艰巨任务？而始终未被公开的“外星朋友”，到底来自何方？

浩瀚太空，航天员意外失联，生命最大的绝境中，他回忆起自己那个最了不起的爸爸。一对父子跨越漫长的时光，守护爱和亲情，故事充满了欢乐、温暖、泪水与奇观。

地球资源逐渐匮乏，为了延续百代子孙生存的希望，各国顶尖科学家携数种动植物物种前往火星研究，希望通过先进的科学技术改善火星的环境使其适合人类居住。实验中，随着基因种子库的生命体长大，事态的发展开始失去了控制，生物发生变异，具有强大的攻击力和一定的智力，火星计划联盟的所有专家危在旦夕。中国派出航天员进行火星救援，面对变异生物的攻击与追杀以及小行星即将撞击火星的双重危机，中国航天员不顾个人安危，为完成救援任务与时间赛跑…

《2001太空漫游》后9年，前国家航天委员会主任弗洛伊德博士接受苏美合作计划，带领发现号航天站设计者科脑博士和HAL9000电脑的创始人钱德拉博士登陆木星附近的苏联航空站，与苏联宇航员卡布珂等合作，空中接轨美国发现号航天站，调查九年前的事故原因，探索木卫二的神秘黑石，并查明宇航员大卫•伯曼缘何神秘失踪。然而任务执行尚未过半，美苏关系愈发紧张，战争一触即发；与此同时，大卫•伯曼竟突然现身对弗洛伊德博士发出神秘警告。

本剧讲述出生于国民党军官家庭的向远生，因一趟意外的上海之行，人生被彻底改变。他结识了共产党员陈浩、骆珉敏等，经历生死考验后，实现信仰转变，最终成为共产党隐蔽战线上一名优秀战士的故事，展现了时代洪流中一代青年对理想信念的不懈追求。

载人航天宇宙飞船阿瑞斯3号成功抵达火星，谁知一场破坏力极其巨大的风暴向宇航员们袭来，阿瑞斯3号被迫中断任务，紧急返航。撤离途中，宇航员马克·沃伦斯被飞船上吹落的零件击中，由于生还希望渺茫，队友们只得匆匆返航，并向世人宣告他已牺牲的事实。出乎意料的是，马克以极低的概率活了下来。他堕入驻火星的航天基地疗伤。下一次火星任务要等到四年后，而基地内的补寄仅够他维持31天。短暂的绝望后，马克决定利用有限的食物，在这颗空无一人的星球上种植作物，寻找一线生机。与此同时，地球方面也很快发现马克生还的事实，他们想尽办法部署营

该剧讲述了中国载人航天工程启动后的十多年中，中国载人航天工程总指令长仲人与中国载人航天工程资料室主任莫茹在工程研制、试验和发射过程中经历的故事。

在2001年，Dave Bowman带领的美国、苏联联合考察队登陆木星，去查明是否有什么强大的生物在木星上存在，因为新近在木星附近发现的一块神秘的黑色巨石令美国议员们忐忑不安。但考察队一去不复返，只留下Dave Bowman最后的惊呼：“上帝啊，这里全是星……”现在，2010年，十年前负责考察活动的Heywood Floyd博士再赴木星。他和全体队员的任务是，找到并修复当年考察队使用的HAL-9000电脑，以弄清十年前发生的事。

该片以浙江省平湖市黄姑中学姚爱英老师26年来，立志造就航天科技人才的真实故事为原型，讲述了一名热爱祖国航天事业的普通女教师，在国家科教兴国政策的指引下，以“学科星，见行动”活动为载体，宣传中国火箭的伟大成就，宣传火箭专家的感人事迹，引导青少年学科学、爱科学，激励青少年奋发进取的感人故事。

张天聪作为中国第一代航天员，在神舟七号宇航员选拔中失利。面对昔日战友的离去和年龄偏大等种种压力，张天聪毅然选择继续留在航天员大队，成为谢朝阳、王立三、周晓苏等新一代航天员的训练教官。而面对工作和生活的种种压力，张天聪决定迎难而上，发挥特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的载人航天精神，终于在最后圆了自己的飞天梦，为祖国的航天事业做出了卓越的贡献。