探测和研究小行星具有非常重要的科学意义。
小行星虽小,但却是太阳系的老寿星,甚至有些小行星可以提供地球在46亿年前形成时的重要信息。因小行星的质量普遍偏小，没有改变自身形态和物理特征的能力，因而保存着形成之初的大量信息，反映了太阳系的早期历史，是研究太阳系演化的太空标本。
有的小行星富含对人类有用而地球上稀少的矿物，可以考虑对其进行开采利用或拖回地球使用。如小行星1986DA（永久编号6178）是一颗富含金属矿产的小行星，估计含100亿吨铁、10亿吨镍、1万吨黄金和10万吨白金（铂）。因为大量的小行星上面富含矿物，所以近地小行星被天文学家称为“太阳系里面低垂的果实”。小行星按照矿产资源的类型和含量，被大致分为三类：C型小行星、S型小行星、M型小行星。其中，C型小行星一般含有大量的水，S型小行星含水较少，但富含各类金属，M型小行星相对稀少，但一般金属含量可以达到S型小行星的10倍，倍称为“矿产之王”。
近地小行星撞击地球是人类长期面临的重大潜在威胁。有些近地小行星在运行过程中可能与地球相撞或因太靠近地球而被地球的引力拉拽坠向地球，形成撞击事件。6500万年前导致恐龙灭绝的原因很可能就是一颗直径约为10千米的小行星撞击了地球。而当一个直径为50米的小天体撞击地球时，其释放出来的能量就能摧毁一座大型城市。因此，防范近地小行星撞击风险事关全球安危与人类文明存续，相关研究的战略意义非常深远。
可以看出，小行星虽然体积小，但是意义和价值重大，对它们的探测有助于揭示生命起源、开发天然资源、保护地球安全，是当前国际深空探测的热点。
