根據《規劃》，除了五大主題和17個優先發展方向以外，還提出了至2050年中國空間科學發展路線圖。路線圖共分為三個階段：
第一階段，至2027年，運營中國空間站，實施載人月球探測、探月工程四期與行星探測工程，論證立項5-8項空間科學衛星任務，形成若干有重要國際影響力的原創成果。
第二階段，2028—2035年，通過第一階段任務實施取得位居世界前列的原創成果。繼續運營中國空間站，論證實施載人月球探測、月球科研站、太陽系邊際探測、巨行星系統探測、金星大氣採樣返回等科學任務，論證實施約15項空間科學衛星任務。
第三階段，2036—2050年，中國空間科學重要領域達到世界領先水平。論證實施大型任務5~6項，以及25項左右中小型和機遇型任務。