Project Constellation är en plan för USA:s regering, via rymdorganisationen NASA, att landa en man på månen, etablera en permanent bas där och sätta scenen för ett eventuellt Marsuppdrag. Som planerat för närvarande består Project Constellation av design, konstruktion, testning och användning av tunga boosters (Ares I, Ares IV, Ares V), två nya rymdfarkoster (Orion Crew Vehicle och Altair Lunar Lander) och en månbooster (Earth) Avgångsstadiet).
Project Constellation kan betraktas som en moderniserad version av Apollo-projektet på 1960-talet, med mer sikte på en permanent månbas och ett framtida Mars-uppdrag. Project Constellation förväntas kosta 20 miljarder US-dollar under tjugo år (2004 – 2024), och kostnaden för beställningar av rymdfarkoster får inte överstiga 3.5 miljarder US-dollar. Som jämförelse kostade Apollo-projektet 28 miljarder USD (2006 dollar), medan Shuttle-programmet kostade 145 miljarder USD (2006 dollar).
Huvudmålet med Project Constellation är att sätta en man på månen år 2020. Detta är en mer avslappnad tidslinje än Apollo-programmet, som tillkännagavs 1961 och nådde månen 1969.
För att nå månen använde Apollo-uppdragen en Lunar Orbit Rendezvous (LOR) inflygning, som avfyrade en tvådelad farkost i månbanan. En del av farkosten (Lunar Module) lossnade från den andra (Command Module), sjönk ner till månen och träffade sedan kommandomodulen i månens omloppsbana. Dessa farkoster återvände sedan till jorden tillsammans. Project Constellation kommer att lägga större tonvikt på Earth Orbit Rendezvous (EOR). I EOR lanseras förråden och bränslet separat från astronauterna. Dessa rymdskepp länkar sedan samman i jordens omloppsbana innan de reser till månen. Vid ankomsten till månen lämnas Orion Crew Vehicle obemannad i omloppsbana, medan besättningen på fyra personer går ombord på Altair Lunar Lander för ett besök på månen. Efter att ha avslutat sin vistelse, ansluter Altair igen till Orion, och de återvänder till jorden. Detta uppdragssätt kombinerar EOR och LOR.
NASA har testat en uppblåsbar livsmiljö i Antarktis för användning av astronauterna i Project Constellation. Detta kan bilda kärnan i en framtida månbas.