航空宇航科学与技术学科包含以下5个学科方向。

1.飞行器设计  是以各类航空飞行器（主要包括各类飞机、直升机、地效飞行器、浮空器以及飞航导弹等）、航天飞行器（主要包括各类人造卫星、宇宙飞船、空间站、深空探测器、航天飞机、空天飞机、运载火箭以及弹道导弹等）以及临近空间飞行器（主要包括平流层飞艇、太阳能飞行器、高超声速飞行器、亚轨道飞行器以及应急轨道飞行器等）的设计为主形成的一门综合性学科，主要包括飞行器总体设计、飞行器结构等分系统设计、飞行力学与控制等。飞行器设计学科的发展对航空宇航科学与技术的进步具有引领作用。

2.航空宇航推进理论与工程  分为航空推进技术、航天推进技术和临近空间推进技术等研究方向，主要研究推进系统总体设计、推进系统气动热力理论与方法、推进系统结构强度与可靠性、推进系统控制、推进系统测试与故障诊断等。航空宇航推进理论与工程的发展对航空宇航科学与技术的进步具有支撑作用。

3.航空宇航制造工程  是以飞行器制造为主形成的一门交叉性学科，主要包括飞行器结构制造与连接装配技术、数字化制造及其智能化技术、飞行器制造过程质量控制技术、先进材料/结构/工艺一体化制造等。航空宇航制造工程融合了机械工程、仪器科学与技术、材料科学与工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等学科的技术，是航空宇航科学与技术的重要技术基础，代表着先进制造技术发展方向。

4.人机与环境工程  是主要研究人、机、环境3大要素关系，以实现人机环境系统最优 组合的交叉学科。它以保障飞行器中人身安全、舒适与高效工作及设备正常，满足人的生理和心理需求为主要目标，主要包括飞行器的环境控制、人机工效工程、人体特征与生命保障、环境模拟与试验技术等内容。人机与环境工程是人—机—环境系统发展水平的综合体现，对航空宇航科学与技术发展具有重要作用。

5.航空宇航系统工程  是按照系统科学的思想应用运筹学、信息论和控制论的理论，并以信息技术为工具对航空航天系统进行规划、研究、设计、制造、试验及应用的一门交叉学科，主要包括航空宇航系统分析与设计、航空宇航系统试验技术、航空宇航系统可靠性工程、飞行器适航与安全工程、飞行器运用工程等。航空宇航系统工程旨在实现航空宇航系统的最大效能，其发展水平显著影响航空宇航科学与技术的进步。