Eine kleine, aber feine Branche ist die Luft- und Raumfahrtindustrie, die aufgrund ihrer Ausstrahlung auf andere Wirtschaftszweige oft die Funktion eines Technologieschrittmachers einnimmt. Neben der ausgezeichneten Forschungsinfrastruktur zeichnet sich die Luft- und Raumfahrtbranche von Baden-Württemberg auch durch eine hochspezialisierte Ausrüsterindustrie und ein enges Netzwerk von leistungsfähigen Herstellern und Zulieferern aus.
Die Schwerpunkte liegen bei der Luftfahrt auf dem Gebiet der Ausrüstung und der Komponenten. Auch im Zukunftsfeld des autonomen Fliegens ist Baden-Württemberg aktiv. Derzeit fördert das Wirtschaftsministerium mit dem Projekt „E-Fliegen“ den Aufbau einer Testumgebung für die Demonstration und die Erprobung von Drohnen und Flugtaxis in Baden-Württemberg. Dabei wird am Standort Lahr ein Testfeld für urbanes Fliegen und in Mengen-Hohentengen ein Testfeld für autonomes Fliegen errichtet.
Im Bereich der Raumfahrt liegt der Fokus der baden-württembergischen Industrie auf dem Bau von Satelliten, Fernerkundungs- und Lebenserhaltenden Systemen und auf dem Gebiet der Satellitenkommunikation. Allerdings steht die Raumfahrtbranche vor einer regelrechten Strukturrevolution. Um eine flächendeckende Verfügbarkeit und schnelle Datenübertragungsgeschwindigkeiten der globalen digitalen Vernetzung zu gewährleisten, sind Konstellationen von bis zu 1000 Satelliten denkbar. Für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit der baden-württembergischen Raumfahrt ist daher die Entwicklung von Satelliten in großen Mengen bei geringen Stückkosten ausschlaggebend.
Das Wirtschaftsministerium förderte im Zeitraum 2016 bis 2019 das Projekt „Integrated Research Platform for Affordable Satellites“ (kurz: IRAS) mit über 4 Mio. Euro. Im Dezember 2019 wurde die Fortführung der Förderung für die Jahre2020 und 2021 beschlossen, da das Projekt eine wesentliche Bedeutung für die Raumfahrtbranche Baden-Württemberg hat. 40 % der deutschen Beschäftigten der Raumfahrt arbeiten in Baden-Württemberg. Damit zählt das Land zu den wichtigsten Raumfahrtstandorten Deutschlands.