В Інституті функціонують 4 науково-дослідні відділи та 2 неструктурні лабораторії у складі відділу:

1. Відділ «Керування динамічними системами» – зав. відділу член-кореспондент НАН України, д.т.н. Губарев В.Ф.;
2. Відділ «Космічної плазми» – зав. відділу член-кореспондент НАН України, д.ф.-м.н. Черемних О.К.; 
3. Відділ «Космічних інформаційних систем та технологій» – зав. відділу д.т.н. Куссуль Н.М.;
4. Відділ «Системних досліджень космічної діяльності» – зав. відділу член-кореспондент НАН України, д.ф.-м.н. Федоров О.П. 
   До складу відділу входять:
   1. Неструктурна лабораторія «Супутникових досліджень ближнього космосу» – зав. лаб. к.ф.-м.н. Лізунов Г.В.;
   2. Неструктурна лабораторія «Застосування космічних технологій» – зав. лаб. к.т.н. Семенов Л.П.

Крім наукових підрозділів в Інституті існують науково-організаційний відділ, відділ бухгалтерського обліку і звітності, господарсько-експлуатаційний відділ.