实验室依托中国西安卫星测控中心建设，2009年9月18日正式获国家科技部批准建设。经过两年的建设期，实验室将建成实验室前端系统、宇航动力学平台系统、数据存储系统、网上开放平台系统和精密跟踪站。在西安卫星测控中心建立宇航动力学国家重点实验室，可以综合利用西安卫星测控中心几十年来积累的各类数据资源和工程实践经验，汇集国内相关领域专业人员的群体优势，在进行基础技术和前沿技术研究的同时，使重点实验室成为培养我国宇航动力学领域高水平人才的摇篮，并造就一支结构合理、素质优良、有序发展的科研创新团队。依托国防科研机构建设国家重点实验室是贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，加强国家科研基地建设的重要举措，是军民结合科研管理体制创新的有益探索，将有利于完善国家重点实验室的建设布局，有利于发展军民两用技术，提高国家安全保障能力和促进经济社会发展。将有力推动我国宇航动力学基础理论研究、前沿技术创新和科研成果推广，并作为人才培养和相关实验验证及国际交流的国家级创新平台，为我国空间技术的可持续发展提供重要保障。

 目前，实验室已形成一支由科技领军人才、学科带头人、青年骨干组成的研究团队。自立项建设以来，实验室紧紧围绕国家安全和航天重大工程需求，以持续提高综合测控能力为主线，瞄准“建设一流科研平台，打造一流创新团队”工作为目标，重点开展了航天器测量与轨道动力学、航天器轨道姿态最优控制、航天器空间飞行环境监测及预警、航天器飞行任务计划与资源调度等4个方向的研究，承担了69个科研项目，获部委级科技进步一等奖3项。