1957年10月4日，蘇聯把人類第一顆人造地球衛星送上了天。
1958年5月17日，毛澤東在中共八大二次會議上提出，我們也要搞人造衛星。
1958年6月，中國科學院召開大躍進動員大會，科學家們積極主張研製人造衛星。7月，中國科學院向聶榮臻報告，衛星規劃分三步走：第一步發射探空火箭，第二步發射小衛星，第三步發射大衛星。任務的分工是：火箭以五院為主，探空頭和衛星及觀測工作以中國科學院為主，相互配合。要求苦戰三年，實現中國第一顆衛星上天。當時的中國科學院黨組把衛星研製列為中國科學院1958年第一項重大任務，為了保密，代號叫「581」任務。中國科學院成立了「581」組，專門研究衛星問題，組長是錢學森。但是，由於三年經濟困難，衛星研製工作不得不延期。
1964年，經濟形勢開始好轉。當年12月三屆全國人大一次會議期間，趙九章上書周總理，認為抓衛星工作是時候了。
1965年1月，周總理批示科學院提出具休方案，因此，就在「581」的基礎上，將「651」定為衛星任務的代號。
1965年4月29日，國防科委向中央專委提出1970年至1971年發射中國第一顆人造衛星的報告，建議衛星工程總休及衛星本體由中國科學院負責，運載火箭由七機部負責，地面觀測、跟蹤、遙控系統以四機部為主，科學院配合。
5月6日，中央專委批准了該報告，並指示：以中國科學院為主，負責發射人造衛星的總休設計和技術抓總，由四機部、七機部及總後勤部軍事醫學院等部門協作。從此，中國第一顆人造衛星的研製任務正式啟動。
7月1日，中國科學院向中共中央上報了《關於發展我國人造衛星工作規劃方案的建議》的報告。這個建議就發射人造衛星的主要目的，10年奮鬥和發展步驟，中國第一顆人造衛星可供選擇的3個方案，衛星軌道選擇和地面觀測網的建立，重要建議和措施等問題作了論述。報告還有3個附件：國外空間活動及人造衛星發展概況，6種主要人造衛星的本體設計方案，人造衛星軌道設計方案。
8月2日，中央專委召開會議，討論並原則批准了以上報告。會議還對中國第一顆人造衛星提出了具體要求：中國第一顆人造衛星必須考慮政治影響，要比美國、蘇聯的第一顆衛星先進，技術要新，重量要重，發射機的功率大，工作壽命長，能聽得見聲音。這次會議確定中國發展人造衛星的方針是：由簡到繁，由易到難，從低級到高級，循序漸進，逐步發展。同時，還對人造衛星的研製工作進行了具體分工：整個衛星工程由國防科委組織協調，衛星主體與地面控制系統由中國科學院負責，運載火箭由七機部負責，衛星發射場建設由國防科委試驗基地負責。自此，中國第一顆人造衛星開始進入具體的工程研製建設階段。
1970年4月底，中國第一顆人造衛星和運載火箭研製成功，安全秘密地運到酒泉衛星發射基地。
1970年4月24日21時35分，「東方紅一號」衛星在轟鳴聲中被火箭挺舉著升上天空。18秒鐘後，火箭按程序轉彎，朝東偏南方向飛去，瞬間消失在浩瀚的蒼穹之中。15分鐘後，指揮所接到衛星傳來的信號，衛星與火箭分離，進入預定軌道。中國第一顆人造地球衛星發射成功。
4月25日晚18時，新華社受權對外宣布：中國成功地發射了第一顆人造地球衛星。衛星運行軌道距地球最近點439公里，最遠點2384公里，軌道平面和地球赤道平面的夾角68.5度，繞地球1周114分鐘。衛星重173公斤，用20.009兆周的頻率，播送《東方紅》樂曲。