A la dècada dels noranta, el bon funcionament de satèl·lits i sondes exigia que el centre de control terrestre de la missió els observés contínuament i els donés instruccions. Per tal que fossin més independents de la Terra i resultessin alhora més barats i fiables, es dissenyaren els programes Deep Space, per a missions planetàries, i l’Earth Observing, per a missions orbitals al voltant de la Terra. L’any 2000, es reorientaren els objectius del programa New Millenium, i les sèries Deep Space canviaren el nom pel de Space Technology.
Del programa New Millenium, a l’octubre del 1998 es llançà la sonda Deep Space 1 (DS1), que havia de dur a terme dotze tipus d’experiments d’alta tecnologia, que incloïen nous equips de propulsió iònica, sistemes de navegació òptica i diferents classes d’espectròmetres. Després de realitzar les proves, la DS1 fou enviada a la trobada del 9969 Braille (1192 KD), un asteroide periòdic amb l’òrbita molt inclinada respecte al pla de l’eclíptica, trobada que tingué lloc al juliol del 1999. A causa de l’èxit de la missió, aquesta fou ampliada i la sonda fou enviada cap al cometa Borrelly.
La missió Deep Space 2 (DS2), també anomenada Mars Microprobe Mission, s’inicià amb el llançament de la sonda al gener del 1999. L’objectiu principal era provar nova tecnologia per a l’exploració planetària. La DS2 havia de fer proves a Mart de descens atmosfèric, comunicació i exploració. Havia de desplegar dos mòduls i obrir un forat en el sòl de Mart per investigar la presència de gel sota la superfície i les propietats tèrmiques del subsol, però la comunicació amb els mòduls de prova es perdé abans d’arribar a la superfície del planeta.
Earth Observing 1 (EO1) s’enlairà l’any 2000 per validar les noves tecnologies utilitzades en el desenvolupament dels instruments i per augmentar-ne la qualitat alhora que en reduïa el cost. Disposava d’un Advanced Land Imager que podia mesurar fins a 9 longituds d’ona alhora, enlloc de les set del Landsat.
També formaren part del programa les missions Space Technology 5 i 6, que finalitzaren el 2006, la primera de les quals validà diverses tecnologies en format miniatura en la magnetosfera terrestre, i la segona, tecnologies per a l'autonomia i la navegació dels aparells.
Quedaren pendents de realitzar algunes de les missions previstes en el programa, com la Deep Space 3 i 4 (aquesta darrera per a recollir mostres del cometa Tempel 1), l’Earth Observing 2 (per a mesurar vents atmosfèrics) i la Space Technology 7 (per a reduir la distorsió en l’observació de les ones gravitacionals), entre d’altres.