Projekt Constellation je plan za vladu Sjedinjenih Država, preko svemirske agencije NASA-e, da spusti čovjeka na Mjesec, uspostavi stalnu bazu i postavi teren za moguću misiju na Mars. Kako je trenutno zamišljeno, Projekt Constellation sastoji se od dizajna, izgradnje, testiranja i upotrebe teških pojačivača (Ares I, Ares IV, Ares V), dvije nove svemirske letjelice (Orion Crew Vehicle i Altair Lunar Lander) i lunarnog pojačivača (Zemlja Polazna faza).
Projekt Constellation može se smatrati moderniziranom verzijom projekta Apollo iz 1960-ih, s više pažnje prema stalnoj bazi na Mjesecu i budućoj misiji na Mars. Očekuje se da će projekt Constellation stajati 20 milijardi američkih dolara tijekom dvadeset godina (2004. – 2024.), a troškovi narudžbi svemirskih letjelica ne prelaze 3.5 milijardi dolara. Za usporedbu, projekt Apollo koštao je 28 milijardi USD (2006.), dok je Shuttle program koštao 145 milijardi USD (2006. godine).
Glavni cilj projekta Constellation je staviti čovjeka na Mjesec do 2020. Ovo je opuštenija vremenska linija od programa Apollo, koji je najavljen 1961. i stigao na Mjesec 1969. godine.
Za postizanje Mjeseca, misije Apolla koristile su pristup Lunar Orbit Rendezvous (LOR), ispalivši dvodijelnu letjelicu u lunarnu orbitu. Jedan dio letjelice (Lunarni modul) se odvojio od drugog (Zapovjedni modul), spustio se na Mjesec, a zatim napravio sastanak sa Zapovjednim modulom u lunarnoj orbiti. Ove letjelice su se zatim zajedno vratile na Zemlju. Projekt Constellation stavit će veći naglasak na Zemlju Orbit Rendezvous (EOR). U EOR-u se zalihe i gorivo lansiraju odvojeno od astronauta. Ove letjelice se zatim povezuju u Zemljinoj orbiti prije svog putovanja na Mjesec. Po dolasku na Mjesec, Orion Crew Vehicle ostaje u orbiti bez posade, dok se četveročlana posada ukrcava na Altair Lunar Lander u posjet Mjesecu. Po završetku njihovog boravka, Altair se ponovno povezuje s Orionom i oni se vraćaju na Zemlju. Ovaj pristup misiji kombinira EOR i LOR.
NASA testira stanište na napuhavanje na Antarktiku za korištenje od strane astronauta projekta Constellation. To bi moglo formirati jezgru buduće lunarne baze.