1962年（在臺復校）：於苗栗成立地球物理研究所（含大氣物理領域）。
1968年（成立理學院）：於中壢成立國內首創之大氣物理學系學士班（分大氣物理組及高空物理組教學）。
1978年：成立國內首創之大氣物理研究所碩士班。
1983年：成立國內首創之大氣物理研究所博士班。
1988年：大氣物理學系學士班與物理系學士班和地球物理系學士班合併成（國內首創不分系）物理與地球科學系學士班（物理組、大氣組、太空組、地物組），但仍保留大氣物理研究所。
1990年：物理與地球科學系分家，其中的大氣組與太空組更名為大氣科學系（分大氣組及太空組教學）。
1990年：成立國內首創之太空科學研究所碩士班。
1993年：成立國內首創之太空科學研究所博士班。
1998年：成立國內首創之地球科學學院。
2004年：大氣科學系分大氣組與太空組各自獨立招生，太空組之招生與教學由太空科學研究所負責執行。
2017年：申請改名為「太空科學與工程研究所」（英文名稱為 Graduate Institute of Space Science and Engineering， GISSE）與增加博士班分組為「一般組」與「產學組」。業經本校校發會與校務會議通過，送經教育部同意 2019/8/1 日生效。
2018年：申請系所整併，將「大氣科學學系太空組」學士班和「太空科學與工程研究所」碩士班與博士班合併成為「太空科學與工程學系」（英文名稱為 Department of Space Science and Engineering， DSSE）學士班、碩士班、博士班。業經本校校發會與校務會議通過，送經教育部同意 2020/8/1 日生效（正巧是太空科學研究所成立三十週年）。
2020年：成立太空科學與工程學系，正式成為具有學士、碩士、博士之完整高等教育學系。