2010年12月8日，SpaceX研发的猎鹰9号火箭成功将“龙飞船”发射到地球轨道，作为全球有史以来首次由私人企业发射到太空，并能顺利折返的飞船，整个宇航界为之震动。根据NASA的计划，当美国所有航天飞机退役以后，将依赖像SpaceX公司这样的私营公司将物资补给送入国际空间站。但这只是马斯克太空梦想的第一步，眼下他还在研发可重复使用的垂直升降火箭，一旦成功，火箭发射成本将大大降低，太空旅行也将切实可行。
马斯克曾多次表示，“能够在火星上退休也是个不错的选择”，希望在有生之年，实现火星移民计划。他曾打趣道“当然这也取决于我能活多久•••如果我还能活40年，相信可以在火星上建成基地，希望在之后的10—20年的时间，能把第一批乘客送入火星。”
除了太空计划，早在2013年，马斯克就提出了Hyperloop（超级高铁）的概念，并用了一份长达57页的白皮书详细论述了模型的设计。该设计以“真空管道运输”理论为核心，因为管道里几乎是真空的，所以在管道中行驶阻力非常小，本质上讲，这东西类似一个气流输送管。
