El Proyecto Constelación es un plan para el gobierno de los Estados Unidos, a través de la agencia espacial NASA, para llevar a un hombre a la Luna, establecer una base permanente allí y preparar el escenario para una posible misión a Marte. Como se prevé actualmente, el Proyecto Constellation consiste en el diseño, construcción, prueba y uso de impulsores pesados (Ares I, Ares IV, Ares V), dos nuevas naves espaciales (Orion Crew Vehicle y Altair Lunar Lander) y un impulsor lunar (Earth Etapa de salida).
El Proyecto Constelación puede considerarse una versión modernizada del Proyecto Apolo de la década de 1960, con un ojo más hacia una base lunar permanente y una futura misión a Marte. Se espera que el proyecto Constellation cueste $ 20 mil millones de dólares estadounidenses durante veinte años (2004 – 2024), y el costo de los pedidos de naves espaciales no excederá los $ 3.5 mil millones de dólares estadounidenses. En comparación, el Proyecto Apollo costó $ 28 mil millones de dólares (dólares de 2006), mientras que el programa Shuttle costó $ 145 mil millones (dólares de 2006).
El objetivo principal del Proyecto Constelación es poner un hombre en la Luna para 2020. Esta es una línea de tiempo más relajada que el programa Apolo, que se anunció en 1961 y llegó a la Luna en 1969.
Para llegar a la Luna, las misiones Apolo utilizaron un enfoque Lunar Orbit Rendezvous (LOR), disparando una nave de dos partes a la órbita lunar. Una parte de la nave (módulo lunar) se separó de la otra (módulo de comando), descendió a la Luna y luego se reunió con el módulo de comando en órbita lunar. Estas naves luego regresaron a la Tierra juntas. El proyecto Constellation pondrá un mayor énfasis en Earth Orbit Rendezvous (EOR). En EOR, los suministros y el combustible se lanzan por separado de los astronautas. Estas naves espaciales luego se conectan en órbita terrestre antes de su viaje a la Luna. Al llegar a la Luna, el vehículo de la tripulación Orion se deja en órbita sin tripulación, mientras que la tripulación de cuatro personas aborda el módulo de aterrizaje lunar Altair para visitar la Luna. Al concluir su estadía, Altair nuevamente se conecta con Orion y regresan a la Tierra. Este enfoque de misión combina EOR y LOR.
La NASA ha estado probando un hábitat inflable en la Antártida para que lo usen los astronautas del Proyecto Constelación. Esto podría formar el núcleo de una futura base lunar.