Nach wetterbedingter zweimaliger Verschiebung des ursprünglichen Starttermin 30.11.2014 hob die H-IIA Mod. 202 Rakete mit der Asteroidenmission „Hayabusa“ 2 am 03.12.2014 schließlich vom Raumfahrtzentrum Tanegashima ab. Die 2003 zum Asteroiden (25143) Itokawa gestartete Vorgängermission war nur dank gewaltiger Anstrengungen zu einem erfolgreichen Abschluß gebracht worden. Denn die Probenentnahme war alles andere als planmäßig verlaufen. Diverse Defekte machten eine Kontrolle über die Sonde nahezu unmöglich. Die Hydrazin-​Triebwerke standen für den Rückflug nicht mehr zur Verfügung, so daß dieser nur unter Einsatz der zusätzlich vorhandenen Ionentriebwerke bewerkstelligt werden konnte. Obwohl auch diese von Ausfällen betroffen waren, gelang es, die außerdem durch defekte Gyroskope und Pufferbatterien sowie eine blockierte Antenne gehandicapte Sonde mit mehrjähriger Verspätung zurück zur Erde zu holen. Während die Sonde selbst am 13.06.2010 in der Atmosphäre verglühte, konnte sogar die Rückkehrkapsel geborgen werden. Trotz aller, teils wohl auch vermeidbarer, Probleme war die „Hayabusa“ Mission aus ingenieurtechnischer Sicht eine Meisterleistung. Wissenschaftlich war die Ausbeute allerdings bescheidener. Neben Fotos und Meßdaten von Itokawa waren mit der Landekapsel nur einige wenige Partikel des Asteroiden in die Labors der Wissenschaftler gelangt. Die japanische Raumfahrtorganisation JAXA, die unterdessen das Sondenprogramm des ISAS integriert hatte, konzipierte aufbauend auf den Erfahrungen mit „Hayabusa“ bereits ab 2006 eine Nachfolgemission. 2010 wurde das Budget für „Hayabusa“ 2 bewilligt. Das Grundkozept der Mission zum noch namenlosen Asteroiden (162173) 1999 JU₃  ähnelte dem von „Hayabusa“. Allerdings wurde nun ein Small Carry-​on Impactor (SCI) mitgeführt, eine Penetratorsonde mit einem 2,5 kg Kupfer-​Impaktor, der von einer 4,5 kg Hohlladung in den Asteroiden getrieben werden sollte. Den Aufprall sollte die abwerfbare Kameraeinheit DCAM3 (Deployable Camera) überwachen, während sich die Sonde selbst aus Sicherheitsgründen vorübergehend auf der gegenüberliegenden Seite des Asteroiden aufhielt. Ausführlichere Studien sollten die Sensoren der Muttersonde selbst übernehmen. Außerdem wurden die kleinen Lander MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) von DLR und CNES sowie MINERVA II-​2  (Micro/Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid) eines Konsortiums japanischer Universitäten mitgeführt. MASCOT war ausgelegt, unter Einsatz einer Schwungmasse (zwei) Sprünge auf der Asteroidenoberfläche zu unternehmen. Die Instrumentierung umfaßte MicrOmega, ein im nahen Infrarot-​Bereich sensitives Mikroskop, eine Kamera CAM, das Radiometer MARA und das Fluxgate-​Magnetometer MasMAG. Etwa 16 Stunden sollte die Meßkampagne dauern. Auch die beiden japanischen MINERVA II-​1  Lander waren als Rover konzipiert. MINERVA II-​1  sollte sich dabei vor der Landung nochmals in zwei Rover aufteilen. Die Ankunft am Asteroiden (162173) 1999 JU₃  war nach einem swing-​by Manöver an der Erde im Dezember 2015 erst für den Sommer 2018 geplant, der Rückstart dann für Ende 2019. Obwohl auch diese Mission nicht von unerwarteten Problemen verschont blieb, konnten diesmal doch praktisch alle Ziele erreicht werden. Und auch der Rückflug zur Erde gelang programmgemäß. Am 05.12.2020 landete der diesmal gut gefüllte Probenbehälter in Südaustralien.
Gemeinsam mit „Hayabusa“ 2 flogen vier weitere kleine Sonden auf der anfänglichen heliozentrischen Bahn der Muttersonde. PROCYON (Proximate Object Close flyby with Optical Navigation) stammte ebenfalls von der JAXA und war als Demonstratormission für eine Tiefraumsonde der 50 kg Klasse mit einem hohen Autonomiegrad konzipiert. Anfang 2016 sollte PROCYON ein erstes Rendezvous mit einem Asteroiden unternehmen, eventuell gefolgt von zwei weiteren. Anfang 2015 erfolgte die Auswahl des definitiven Ziels von PROCYON. Die Wahl fiel auf 2000 DP₁₀₇ , einen Asteroiden von geschätzten 800 m Durchmesser, der von einem kleineren Mond begleitet wird. Trotz Problemen mit dem Ionenantrieb hofften die Experten, das Erd fly-​by im Dezember 2015 planmäßig unternehmen zu können und im Mai 2016 das Rendezvous mit dem Asteroiden. Doch Mitte März 2015 versagte das Ionentriebwerk endgültig. Versuche, den im Triebwerksinneren niedergeschlagenen Metallstaub durch eine Erhöhung der Spinrate zu entfernen, schlugen fehl. Damit verstrich das bis Ende April 2015 reichende Zeitfenster für das wichtige Bahnmanöver zur Einleitung des erneuten Vorbeiflugs an der Erde ungenutzt. Die primären Missionsziele hatte PROCYON damit leider verfehlt.
Primär der Erprobung von Technologien für die Kommunikation über große Entfernungen diente die von Studenten der Kagoshima University entwickelte „Shin’en“ 2 Sonde. Die Vorgängermission „Shin’en“ war 2010 kurz nach dem Start gescheitert. Diesmal konnte der Kontakt über eine Distanz von 2,3 Mio. km aufrechterhalten werden. Ähnlich war auch die Aufgabe von DESPATCH (Deep Space Amateur Troubadour’s Challenge). Vom ARTSAT Project der Tama Art University als Nachfolger der ARTSAT Satelliten entwickelt, wurde ARTSAT 2 als „interplanetare Skulptur“ unter Einsatz eines 3D-​Druckers gefertigt. Eine batteriegespeiste CW-​Bake sollte helfen, einen neuen Langstreckenrekord für die Kommunikation im Amateurfunkbereich aufzustellen. Angestrebt wurden 3 Mio. km. Tatsächlich wurden die Signale noch aus über 2 Mio. km empfangen, bevor die Batterien des auch Fuji-​OSCAR 81  genannten skurilen Flugkörpers erschöpft waren.