Um die Strukturen und Prozesse von Materialien erforschen oder die Komplexität biologischer Systeme, insbesondere des menschlichen Körpers, verstehen zu können, brauchen Wissenschaftler Bedingungen unter Schwerelosigkeit. Für Hunderte von Experimenten, die an Bord des Space Shuttles, von Spacelab, Spacehab, der Raumstation MIR, Raumkapseln oder Höhenforschungsraketen durchgeführt worden sind, hat Astrium Instrumente für die Mikrogravitationsforschung mit breitestem Einsatzspektrum entwickelt und gebaut.
ESA, die französische Raumfahrtagentur CNES und die deutsche Raumfahrtagentur DLR beauftragen Astrium mit der Entwicklung von Versuchsaggregaten für Module der Internationalen Raumstation ISS: in das von Astrium gebaute Weltraumlabor Columbus sind das Biolab, die Hochtemperatur-Schmelzanlage MSL (Materials Science Laboratory), das europäische automatisierte Gewächshaus EMCS (European Modular Cultivation System), die Cardiolab-Anlage, die Kristallzuchtanlage PCDF (Protein Crystallisation and Diagnostic Facility) und das physikalische Fluid Science Labratory FSL installiert.
Weitere Beispiele für die umfassende Erfahrung von Astrium in diesem speziellen Bereich sind die „Unterdruckhose“ LBNP (Lower Body Negative Pressure) für humanphysiologische Forschung, die DECLIC-Experimentanlage für Strömungsphysik und die Atomuhreinheit ACES (Atomic Clock Ensemble in Space).
Die von Astrium gebaute Gefriereinrichtung MELFI (Minus Eighty Degree Laboratory Freezer) zur Konservierung von biologischen Proben und das Gewächshaus EMCS (European modular cultivation system) für biologische Experimente sind derzeit an Bord der ISS im Einsatz.
Die Experimentanlage MSG (Microgravity Science Glovebox) zur Handhabung sensibler und giftiger Materialien und Substanzen wird seit 2002 ununterbrochen im Orbit eingesetzt.