Het departement "Ruimteonderzoek en -toepassingen" van BELSPO beheert de Belgische bijdragen aan internationale ruimteprogramma's in het kader van het Europees Ruimteagentschap (ESA) en andere intergouvernementele organisaties (EUMETSAT, ECMWF, ESO...), alsook in het kader van bilaterale akkoorden. In dit verband is het ook belast met het toezicht op de ruimteactiviteiten en -programma's van de Europese Unie. Tenslotte beheert de dienst specifieke nationale O&O-programma's, hoofdzakelijk op het gebied van aardobservatie.