与互联网技术一样，航天技术也是埃隆·马斯克学生时代就向往的领域。当PayPal公司完全进入正轨，自己的激情逐渐消退的时候，学生时期的航天梦又浮出了水面。
2002年1月，距离PayPal公司被收购还有9个月，在圣诞节的假期期间，埃隆·马斯克来到巴西里约热内卢度假。巴西的海滩和日光浴令人着迷，在海滩上人们能做的事很多，沙滩排球、沙滩足球都是巴西人热爱的运动项目，当然，也有些人会选择打个盹或者跟身旁人聊聊天。埃隆·马斯克则喜欢看书，拿起了一本名为《火箭推进基本原理》的书看，他正为运筹自己的新计划准备着。
2002年6月，埃隆·马斯克创立了SpaceX。相比微软共同创始人保罗·艾伦、理查德·布兰森等致力于在太空旅行上赚钱的富翁来说，马斯克更关注于航空事业的发展。他想建造真正的火箭和太空飞行器，以能够维持长久的太空运输工作。
随着航天飞机时代的结束，SpaceX的出现恰逢其时，或者说马斯克又一次证明了自己的精准判断。2006年开始，美国航空航天局（NASA）部分打开了和民营太空公司合作的大门，让民营企业可以通过竞标，开发往返于地球和近地轨道的“太空出租车”，此时SpaceX公司已有宝贵的4年经验。SpaceX旨在研究如何降低火箭发射成本，马斯克的雄心壮志是将发射费用降低到商业航天发射市场的1/10，并计划在未来研制出世界最大的火箭用于星际移民。
带着几亿美元的启动资金，马斯克到各大航天公司兜售他的想法。恰当的时机，让他有了不错的起步，得以组建起一支“梦幻”团队。一家新成立的民营火箭发射公司能招到如此多的顶尖人才，与恰当的时机不无关系。2002年前后，美国NASA的航天计划因种种原因而停滞不前，官僚主义、铺张浪费等负面消息让人们开始对这个庞大的组织产生质疑。为了推进航天技术的发展，NASA开始支持民营企业发展航天技术。他们还把“阿波罗计划”中的部分技术资料公布出来。
不少技术精英纷纷响应马斯克的号召，包括美国最大的引擎制造商TRW的液体推进器专家汤姆·穆勒，世界上没有人能制造出比他制造的还大的发动机引擎；在波音公司当了15年的“Delta”火箭测试主管的蒂姆·布扎，还有麦道飞机公司的技术专家克里斯·汤姆森。
克里斯·汤姆森回忆说：“那天暴热，气温达到了四十几度，马斯克打电话约我见面，两小时以后我意识到，这是一个梦想成真的时刻，大公司里永远都不会有这样的机会，我要是不立刻行动，将来老死了躺在棺材里我都会跺脚后悔的！”
这是有着共同梦想的团队，在国家使命的感召下挥洒着智慧和汗水。很多美国NASA资深的工程师，深感于NASA自阿波罗登月计划以来的雄心壮志被浇灭，眼瞅中国、印度等国奋起赶上的现实，便义不容辞地加入了SpaceX，因为谁都清楚，航天事业不比其他，错过了机会就可能是一辈子的遗憾。
几位专业能力极强的科技英雄带领着航空航天领域的杂牌军，开始兴致高昂地干了起来，因为他们知道，他们建造的火箭，会载着人类飞向太空，登陆火星，完成人类进化史上的大跨越。
SpaceX公司的成功开始于一系列成本非常低廉的小改进，这与许多伟大公司的起步一样，比如惠普、西南航空、戴尔、松下等公司。创业初期，在加州地区55000平方英尺的SpaceX公司总部，每个人都在为制造火箭忙碌着，没有庞大的开发试验室，没有一大群博士，也没有政府津贴。他们大量采用了成熟技术和成熟设备，SpaceX公司如今的主力发动机“灰背隼”1至关重要的喷注器来自阿波罗计划登月舱下降段发动机，发动机整体设计也源自TRW公司，作为TRW公司的核心设计师，汤姆·穆勒离开TRW担任了SpaceX推进部门副总裁。
在SpaceX，任何古怪的省钱办法都会受到追捧，只要是有效的。比方说，他们没有买新的经纬仪（用来跟踪火箭轨道的一种仪器），而是从eBay上买了一个二手货，省下2.5万美元；“猎鹰”1号的第一截按设计是部分可回收的，会降落到海里，而雇一个专业的火箭打捞公司要25万美元，于是他们请了一家能处理敏感设备的商业打捞公司，只要6万美元。
在马斯克的带领下，SpaceX的雇员把自己从火箭科学家的思维中解脱出来后，他们会从许多奇怪的地方寻找灵感。克里斯·汤姆森曾经开车经过送奶卡车，他突发奇想，能不能用这些盛牛奶的大罐子盛燃料呢？这些都是批量生产的东西，都很便宜，而且出故障的并不多。难道我们不能用类似的东西吗？他约了制造商见面，虽然最终意识到不可行，但确实存在这种可能性。