航天控制中心是航天器飛行的指揮控制機構(gòu)。其主要任務是：實時指揮和控制分布在全球各地的航天測控站收集、處理和發(fā)送各種測量數(shù)據(jù)、監(jiān)視航天器的軌道、姿態(tài)以及設備的工作狀態(tài)，實時向它們發(fā)送控制指令，確定航天器的飛行軌道參數(shù)，發(fā)布其軌道預報等。航天控制中心由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、指揮監(jiān)控系統(tǒng)和時間統(tǒng)一系統(tǒng)組成。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包含多臺大型高速計算機和軟件系統(tǒng)，實時處理或事后處理由各測控站匯集來的數(shù)據(jù)；軟件系統(tǒng)包括管理程序、信息和數(shù)據(jù)處理程序等，控制中心通過計算機軟件實施對整個測控系統(tǒng)和航天器的控制和管理；通信系統(tǒng)包括地面通信和空間（衛(wèi)星）通信系統(tǒng)，由各種通信設備和數(shù)傳設備組成，負責控制中心與各測控站、發(fā)射場、回收區(qū)之間的通信聯(lián)絡和數(shù)據(jù)傳輸；指揮監(jiān)控系統(tǒng)由各種監(jiān)控臺、屏幕顯示等設備組成，直觀地顯示各測控站的設備工作狀態(tài)、航天器運行情況，使指揮控制人員隨時掌握航天器的運行狀態(tài)，并實時下達指揮命令和發(fā)出控制指令；時間統(tǒng)一系統(tǒng)由高精度時鐘、標準時頻信號源及相應的接口設備組成，為控制中心和各測控站提供標準時間和頻率。
北京航天飛行控制中心位于中國北京航天城，是我國載人航天工程和繞月探測工程的飛行控制中心，主要負責指揮調(diào)度、控制計算、數(shù)據(jù)處理、信息交換和飛行器長期管理，是測控通信系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”。北京航天飛行控制中心堅持走自主創(chuàng)新之路，成功地研制了以載人航天飛行控制軟件為核心的一系列大型軟件系統(tǒng)工程；高質(zhì)量地建成了以高速數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡環(huán)境為代表的多個硬件系統(tǒng)，使北京航天飛行控制中心在較短的時間內(nèi)，發(fā)展成為一個功能豐富、反應快捷、運算精確、可靠性高的現(xiàn)代化飛控中心。北京航天飛行控制中心成功掌握了載人航天飛行控制技術，其中飛行控制自動化技術、測控過程可視化技術、精確返回控制技術、高精度軌道機動控制技術、高精度定軌技術、軟件構(gòu)件化技術、智能化故障診斷技術、應急救生控制技術等8項關鍵航天飛控技術達到了世界先進水平。
西安衛(wèi)星測控中心，是中國航天測控網(wǎng)的信息交換數(shù)據(jù)處理中心、指控中心和通信中心。原址在陜西渭南，20世紀80年代中期，為適應我國航天事業(yè)的飛速發(fā)展和對外空間技術交流，于1987年遷至西安，并對設備進行了全面的更新。該中心由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、指揮監(jiān)控系統(tǒng)和時間統(tǒng)一系統(tǒng)組成，可對不同軌道的衛(wèi)星進行定軌、定姿和管理，并具有多種衛(wèi)星同時管理的能力。
東風發(fā)射指揮控制中心是飛船發(fā)射待發(fā)段和上升段組織指揮單位，任務中用于監(jiān)視火箭和飛船的飛行情況，負責飛船逃逸和火箭安全的判斷和控制任務，還承擔飛船部分正?？刂浦噶畹陌l(fā)送。