中国航天科技集团有限公司源于1956年10月8日成立的国防部第五研究院，经过第七机械工业部、航天工业部、航空航天工业部、中国航天工业总公司、中国航天科技集团公司的历史沿革，经国务院批准，于2017年12月完成公司制改制。
一、国防部第五研究院时期（1956.10---1964.11）
1956年10月8日，我国第一个导弹研究机构----国防部第五研究院正式成立。钱学森、刘亚楼、王秉璋先后任国防部第五研究院院长。
二、第七机械工业部时期（1964.11-1982.4）
1964年12月26日，三届全国人大一次会议通过成立第七机械工业部的决议。王秉璋、汪洋、宋任穷、郑天翔先后任第七机械工业部部长。
三、航天工业部时期(1982.4-1988.7)
1982年3月8日，五届全国人大常委会第22次会议通过关于国务院机构改革问题的决议，第七机械工业部改称为航天工业部。张钧、李绪鄂先后任航天工业部部长。
四、航空航天工业部时期（1988.7—1993.6）
1988年4月9日，七届全国人大一次会议通过国务院机构改革方案，决定撤销航空工业部和航天工业部，组建航空航天工业部。林宗棠任航空航天部部长。
五、中国航天工业总公司时期（1993.6—1999.7）
1993年3月22日，八届全国人大一次会议批准撤销航空航天工业部，分别成立中国航空工业总公司和中国航天工业总公司（国家航天局）。1993年6月，中国航天工业总公司（国家航天局）正式成立，刘纪原任总经理（国家航天局局长）。
六、中国航天科技集团公司（1999.7—2017.12 ）
1999年7月1日，根据九届全国人大一次会议精神，经国务院批准，中国航天科技集团公司正式成立。国务院任命王礼恒为中国航天科技集团公司总经理。2001年12月，国务院任命张庆伟为中国航天科技集团公司总经理。2007年8月，国务院任命马兴瑞为中国航天科技集团公司总经理。
　　2013年4月，中共中央、国务院决定，中国航天科技集团公司设立董事会，任命许达哲为中国航天科技集团公司董事长、党组书记，任命雷凡培为中国航天科技集团公司总经理。同时，国务院国资委党委决定，雷凡培任中国航天科技集团公司董事。
　　2014年5月，中共中央、国务院决定，雷凡培任中国航天科技集团公司董事长、党组书记，吴燕生任中国航天科技集团公司总经理、党组成员。同时，国务院国资委党委决定，吴燕生任中国航天科技集团公司董事。12月19日，国资委召开中国航天科技集团公司建设规范董事会工作会议，宣布韩修国、李平、刘彭龄、邹乃睿为国资委聘任的集团公司外部董事。
七、中国航天科技集团有限公司（2017.12— ）
根据党中央、国务院关于全民所有制企业基本完成公司制改制的重大决定和国务院国资委有关工作部署，经国务院国资委批复同意，中国航天科技集团公司（以下简称航天科技）完成了公司制改制，已于2017年12月8日在北京市工商行政管理局办理了工商变更手续。
　　有关变更事宜如下：一、航天科技由全民所有制企业整体改制为国有独资公司，企业名称由“中国航天科技集团公司”变更为“中国航天科技集团有限公司”。二、企业注册资本由111.2069亿元变更为200亿元。三、改制及更名后，原有业务、资产、资质、债权、债务均由改制后企业承继，出资人、公司住所、法定代表人、英文名称均不变。
2018年5月，中共中央、国务院决定，吴燕生同志任中国航天科技集团有限公司董事长、党组书记。
2018年6月，中央决定，袁洁同志任中国航天科技集团有限公司董事、总经理。
2020年7月，中央决定，徐强同志任中国航天科技集团有限公司董事、总经理、党组副书记。
2022年2月，中央决定，张忠阳同志任中国航天科技集团有限公司董事、总经理、党组副书记。
2024年3月，中央决定，陈鸣波同志任中国航天科技集团有限公司董事长、党组书记。