Dnia 27 kwietnia 2007 porozumienie PECS zostało podpisane przez przedstawicieli Polski i ESA. Umowa została ratyfikowana 28 kwietnia 2008 i opublikowana w Dzienniku Ustaw dnia 26 sierpnia.. Nadzór nad wdrażaniem porozumienia PECS sprawuje Ministerstwo Gospodarki. Negocjacje akcesyjne rozpoczęły się 28 listopada 2011 roku i zakończyły się w kwietniu 2012 roku. 12 czerwca 2012 r. rząd podjął decyzję o przystąpieniu do ESA. Formalnie członkostwo Polska uzyskała 19 listopada 2012, wraz ze złożeniem kompletu dokumentów akcesyjnych u depozytariusza traktatu powołującego ESA, którym zgodnie z art. 20 Konwencji jest rząd Francji.
Przedsięwzięcia thumb|Rakieta nośna Ariane 42P z satelitą Posejdon na kosmodromie Kourou thumb|Łączność zapewnia sieć anten satelitarnych systemu ESTRACK
Rakiety nośne ESA rozwija flotę rakiet nośnych różnych klas. Najcięższą jest Ariane 6, której pierwszy start odbył się w lipcu 2024, a od czerwca 2026 lata w konfiguracji z czterema boosterami P160C, zastępując wycofaną w 2023 roku Ariane 5. Do lekkich rakiet należą Vega (pierwszy start w 2012) i jej zmodernizowana wersja Vega-C (pierwszy start w 2022). ESA wykorzystywała także rosyjskie rakiety Sojuz STB z kosmodromu w Kourou w latach 2007–2022, jednak starty zostały zawieszone po inwazji Rosji na Ukrainę.