墨子號量子科學實驗衛星是中科院空間科學戰略性先導科技專項于2011年首批確定的五顆科學實驗衛星之一，旨在建立衛星與地面遠距離量子科學實驗平臺，并在此平臺上完成空間大尺度量子科學實驗，以期取得量子力學基礎物理研究重大突破和一系列具有國際顯示度的科學成果，并使量子通信技術的應用突破距離的限制，向更深的層次發展，促進廣域乃至全球范圍量子通信的最終實現。同時，該項目將為廣域量子通信各種關鍵技術和器件的持續創新以及工程化問題提供一流的測試和應用平臺，促進空間光跟瞄、空間微弱光探測、空地高精度時間同步、小衛星平臺高精度姿態機動、高速單光子探測等技術的發展，形成自主的核心知識產權。