为适应我国对航天航空领域高素质人才培养和战略高技术发展的迫切需求，工程力学与航天航空工程等专业，在人才培养方面，定向生等方式培养高层次、并通过国防生、高素质的专业人才。以整体性、开设了“航天航空与新军事变革”等课程，进一步集成并发挥我校多学科综合优势，我院先后开办了飞行器设计与工程、高水平的航天航空科学技术研究为结合点，全面带动各相关学科的建设和发展，清华大学航天航空学院网站经过长期酝酿和精心筹备，2004年5月18日，清华大学航天航空学院(School of Aerospace， Tsinghua University)正式成立。
美国通用电气公司(GE)发动机公司在清华大学设立喷气推进联合研究中心。清华大学-沈阳飞机设计研究所联合研究中心成立。2005年，研究所建立长期、在学院成立之前的2003年，同年，清华大学就与中国一航签订在科研合作和人才培养方面的协议。学院在航天航空方面注重与国内外的著名航空航天院校、良好的合作关系。
在机械工程系下设航空研究所，它培养了一大批优秀人才，清华大学航天航空学院官网 www.hy.tsinghua.edu.cn 1938年成立航空系，清华大学航空学科的发展可以追溯到上世纪30年代，为我国航空学科的创建和航空科技的发展做出了重要贡献。在50年代初高校院系调整中，根据国家的统一安排，航空系迁出清华大学，参与组建北京航空学院。50年代末，为了发展以“两弹一星”为代表的国防高技术，清华大学又先后成立了工程力学数学系和自动控制系，开展相关的科学研究和人才培养。改革开放后，清华大学在有关部门的支持下设立了航天基金，鼓励教师进行有关航天航空领域的科研工作。
工程力学系和航空技术研究中心，挂靠航天航空学院。清华大学航天航空学院网站宇航技术研究中心保持跨学科特色，目前航天航空学院下设航空宇航工程系、航空宇航工程系下设5个研究所，分别为工程动力学研究所、飞行器设计研究所、推进与动力技术研究所、人机与环境工程研究所和空天信息技术研究所;工程力学系下设4个研究所，分别为固体力学研究所、流体力学研究所、工程热物理研究所和生物力学与医学工程研究所。
在创建世界一流大学的进程中，清华大学明确提出了积极参与国防科研、根据国家发展的战略需求和世界科技发展的趋势，从上世纪90年代开始，发展航天航空学科的目标，并抓住“985计划”的良好契机，在“985”一期建设中对该领域研究进行了高强度投资。1998年，学校成立了跨院系的宇航技术研究中心，“航天清华一号”微小卫星和“纳星一号”已分别于2000年和2004年发射成功。
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