ЦНИИМАШ отвечает за системный анализ, проектно-поисковые исследования и разработки программ развития ракетно-космической техники и космической деятельности России, комплексную отработку ракетно-космической техники, решение научно-технических проблем аэрогазодинамики, тепломассообмена, прочности, динамики, стандартизации и унификации ракетно-космических систем, управление полетами космических аппаратов и орбитальных станций.