A exploração espacial é uma área natural de aplicação das tecnologias de física de partículas, em especial no que diz respeito à instrumentação para a detecção de radiação e ao desenvolvimento de modelos de processos complexos envolvendo a interacção da radiação com a matéria. Nas últimas décadas, o LIP tornou-se um parceiro reconhecido na comunidade da exploração espacial. O LIP é hoje parceiro da Agência Espacial Europeia (ESA) em várias missões planetárias e consórcios para o desenvolvimento de instrumentos científicos.