Το Project Constellation είναι ένα σχέδιο για την κυβέρνηση των Ηνωμένων Πολιτειών, μέσω της διαστημικής υπηρεσίας NASA, να προσγειώσει έναν άνθρωπο στη Σελήνη, να δημιουργήσει μια μόνιμη βάση εκεί και να θέσει το έδαφος για μια πιθανή αποστολή στον Άρη. Όπως προβλέπεται επί του παρόντος, το Project Constellation αποτελείται από το σχεδιασμό, την κατασκευή, τη δοκιμή και τη χρήση βαρέων ενισχυτών (Ares I, Ares IV, Ares V), δύο νέων διαστημικών οχημάτων (Orion Crew Vehicle και Altair Lunar Lander) και ενός σεληνιακού ενισχυτή (Earth Στάδιο Αναχώρησης).
Το Project Constellation μπορεί να θεωρηθεί μια εκσυγχρονισμένη έκδοση του έργου Apollo της δεκαετίας του 1960, με περισσότερο βλέμμα προς μια μόνιμη βάση σελήνης και μια μελλοντική αποστολή στον Άρη. Το Project Constellation αναμένεται να κοστίσει 20 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ σε διάστημα είκοσι ετών (2004 – 2024), με το κόστος των παραγγελιών διαστημικών σκαφών να μην υπερβαίνει τα 3.5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Συγκριτικά, το Apollo Project κόστισε 28 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ (δολλάρια 2006), ενώ το πρόγραμμα Shuttle κόστισε 145 δισεκατομμύρια δολάρια (δολλάρια του 2006).
Ο κύριος στόχος του Project Constellation είναι να βάλει έναν άνθρωπο στη Σελήνη μέχρι το 2020. Αυτό είναι ένα πιο χαλαρό χρονοδιάγραμμα από το πρόγραμμα Apollo, το οποίο ανακοινώθηκε το 1961 και έφτασε στη Σελήνη το 1969.
Για να φτάσουν στη Σελήνη, οι αποστολές Απόλλων χρησιμοποίησαν μια προσέγγιση Σεληνιακής Τροχιάς (LOR), εκτοξεύοντας ένα σκάφος δύο μερών σε σεληνιακή τροχιά. Το ένα μέρος του σκάφους (Lunar Module) αποσπάστηκε από το άλλο (Command Module), κατέβηκε στη Σελήνη και μετά έκανε ένα ραντεβού με το Command Module σε σεληνιακή τροχιά. Αυτά τα σκάφη επέστρεψαν στη Γη μαζί. Το Project Constellation θα δώσει μεγαλύτερη έμφαση στο Earth Orbit Rendezvous (EOR). Στο EOR, οι προμήθειες και τα καύσιμα εκτοξεύονται χωριστά από τους αστροναύτες. Στη συνέχεια, αυτά τα διαστημόπλοια συνδέονται σε τροχιά της Γης πριν από το ταξίδι τους στη Σελήνη. Κατά την άφιξη στη Σελήνη, το Orion Crew Vehicle αφήνεται σε τροχιά ακυβέρνητο, ενώ το τετραμελές πλήρωμα επιβιβάζεται στο Altair Lunar Lander για μια επίσκεψη στη Σελήνη. Μετά την ολοκλήρωση της παραμονής τους, ο Altair συνδέεται ξανά με τον Ωρίωνα και επιστρέφουν στη Γη. Αυτή η προσέγγιση αποστολής συνδυάζει EOR και LOR.
Η NASA δοκιμάζει έναν φουσκωτό βιότοπο στην Ανταρκτική για χρήση από τους αστροναύτες του Project Constellation. Αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει τον πυρήνα μιας μελλοντικής σεληνιακής βάσης.