该实验教学示范中心以航空宇航科学与技术一级学科为依托，创建于2004年，2013年批准为航空航天工程省级实验教学示范中心（哈尔滨工业大学）。自挂牌以来，规划建设了四个层次上的实验室：（1）航天馆，不但服务于威尼斯官网学生的航天观摩教学，而且已经成为东北地区重要的爱国主义教育基地；（2）专业基础实验室，建成了飞行器DGNC实验室、总体与结构实验室、动力系统实验室、飞行器故障诊断实验室、空间科学技术实验室；飞行器环境实验室；（3）创新技术实验室，建成了飞行器系统仿真实验室、空间观测与应用实验室、深空探测系统仿真实验室、空间环境与防护实验室；（4）工程训练实验室，以卫星技术研究所为依托，建成了卫星工程实践实验室，培养学生掌握大工程研制的理论和方法，使学生获得未来成为设计师和型号总师的基本素质。
中心拥有一支基础扎实，经验丰富的专、兼职实验教师队伍，现有固定教学科研人员51人，其中正高职称29人，副高职称13人，中级职称9人，包含工程院院士1人。
中心重点研究飞行器导航制导控制技术、微小型航天器技术、深空探测与返回技术和空间碎片撞击技术，是集教学与科研为一体的、多专业的综合型实验中心。主要承担飞行器设计与工程、飞行器环境与生命保障工程、空间科学与技术等专业的实验教学和科研服务工作。实验中心的成立，通过资源统一调配、统一管理，已建立起针对本科、硕士、博士的完整实验教学人才培养体系。先后与境内外多家企业与研究机构联合，建立了多项联合培养人才项目。目前，实验中心已初步形成优质资源融合、教学科研协同、学校企业联合培养人才的实验教学新模式。
中心先后承担了国家自然科学基金重点项目、国家级重大项目、国家重大专项以及小卫星和空间机械臂研制等国家级项目300余项，获国家科技进步奖3项、发明奖1项，省部级奖50余项。近5年，授权发明专利200余项，发表学术论文300余篇。
多年来，实验中心始终坚持哈尔滨工业大学“规格严格，功夫到家”的办学传统，树立“以学生为主体，以教师为主导”的教书育人理念，形成了优良的教风和学风。为了提升实验教学质量，培养高素质创新型人才，实验中心的教职工不断开展实验教学理念、教学方法、教学形式等方面的教学研究。
