宇宙航空研究連携拠点の参加部局による対外連携活動の中で、代表的なものを掲げます。
A 惑星系探査部門（主要参加部局：理学研究科 + 工学研究科）
<国際連携>
[活動中]
・MAVEN 火星探査 [NASA]：紫外線観測（IUVS）・粒子観測（NGIMS）による火星の流出大気研究に、共同研究者として参加。
・ExoMars Trace Gas Orbiter 火星探査 [欧宇宙機関(ESA)]： 赤外線分光装置（NOMAD・ACS）による火星大気観測研究に、共同研究者として参加。
・BepiColombo 水星探査 [ESA+JAXA]：主担当として、JAXAのMIO探査機へ観測装置（Plasma Wave Investigation (PWI)）[理] を提供。2018年打上、2025年から観測予定。
[開発中]
・JUICE 将来木星探査 [ESA]：JAXA支援のもと、日本側を代表して観測装置（Radio and Plasma Wave Investigation (RPWI)）[理] を提供。2023年打上、2031年から観測予定。
<JAXA連携> 以下のProjectに、メインプレイヤーとして参加しています。個々の研究者レベルでは、他にも多くの衛星・探査機に参加・協力しています。
[活動中]
・はやぶさ２ 小惑星探査：回収サンプルの解析 [理] および 小型ローバーの提供 [工] で参加。
・あらせ 地球放射線帯探査：副担当として観測装置（Plasma Wave Experiment (PWE)）を提供[理]。2016年打ち上げ後、順調に活動中。
[開発中]
・MMX 火星・衛星探査：各種サイエンス取りまとめ、および副担当として観測装置（MacrOmega）開発に参加 [理]。2026年打上げ予定。
B 航空宇宙技術開拓部門（主要参加部局：工学研究科、流体科学研究所）
<産学連携>
・iSPACE: 東北大・工のロボティクスローバー技術等を活用して、宇宙空間輸送および、月面探査情報の提供サービスのビジネス展開を目指す。
（iSPACE社 Web)
・PDエアロスペース: 東北大・工の極超音速エンジン研究が着想の基となるジェット/ロケット燃焼切替エンジン開発・サブオービタル飛行用宇宙機を開発し、宇宙輸送の事業化を目指す。（PDエアロスペース社Web）
・東北大 – Boeing Higher Education Program （2012年度-）：米国The Boeing Company が世界的に展開する教育プログラムに参加し、「世界の将来を担うべき優れた科学者・エンジニ ア」を育成する事業を実施しています。（Project紹介Web [流体科学研究所]）
<JAXA連携>
・JAXA角田宇宙センター: 角田では、将来の高性能エンジン開発・大気圏再突入実験研究等が進められています。東北大・工・宇宙航空工学専攻に「将来宇宙輸送工学分野」を開設し、密接な教育・研究をともに行っています。（丹野研究室Web)
C 極限生命医学部門（主要参加部局：生命科学・医学研究科 [+ 理学研究科]）
<JAXA連携>
・国際宇宙ステーション「きぼう」と 東北メディカル・メガバンク機構 の連携：宇宙環境を利用し、個別化予防・先制医療などの次世代医療の研究と共に、ヒト疾患や加齢の仕組みの解明を目指します。また宇宙と地上にまたがるデータセットを整備し、創薬や産業利用等への幅広いニーズへの適用を目指します。
（プレスリリース (2019/2))
D 惑星系環境防災部門（参加部局：東北アジア研究センター、農学・環境科学・工学研究科 [+ 理学研究科]）
E 惑星系未来インフラ部門（参加部局：工学研究科、流体科学・金属材料・電気通信・多元物質研究所、産学連携先端材料研究開発センター、教育学研究科 [+ 理学研究科]）