2013年11月，当选国际宇航科学院院士。

2015年10月，当选中国工程院院士。

2016年6月，当选中国科协第九届全国委员会常委。

2018年3月，当选第十三届全国政协常委。

2021年7月 13日，北京航空航天大学未来空天技术学院正式成立，吴伟仁担任首任院长。

长期从事航天遥测、测控通信和深空探测工程总体技术研究与实践。

研制了第二代，推动建设了第三代航天测控通信系统。80年代，针对我国第一代航天测控系统码率低、精度差，严重制约航天型号研制和定型的难题，负责研制了我国首套计算机遥测遥控系统，以灵活性为核心，总线制、模块化、以事件驱动，系统可大、中、小灵活配置，成为90年代航天测控换代装备，使我国由P频段为主成功跨入以S频段为代表的第二代航天测控系统，成功应用于载人航天工程、长征系列运载火箭、多型卫星和航空领域等，使我国航天测控技术跻身于世界先进行列，95年获国家科技进步一等奖。针对远程火箭飞行距离远、测控参数多、飞行效果评估难的特点，提出并研制了一种新的测控系统，解决了我国固体远程运载火箭测控通信难题，04年获国家科技进步特等奖。针对月球及深远空间的测控通信难题，在国内率先开展深空测控通信研究，出版了该领域我国首部专著《深空通信系统》。牵头制定月--地一体技术试验方案，推动研制建设了中国深空测控网，成为世界三大深空网之一，实现从第二代S频段近地空间到第三代X/Ka频段深远空间的技术跨越，为我国开展太阳系深远空间探测奠定了重要基础。

负责探月工程总体设计与实施，使我国无人月球探测从跟跑、并跑迈向领跑。

90年代中，国内率先开展深空探测研究，组建了首个深空探测研究团队、学术组织，创办了首份深空探测学术刊物《深空探测研究》，组织举办了我国首次国际月球探测学术大会，推动了探月工程立项。

作为探月工程总设计师，提出嫦娥二号“一探三”技术方案，实现国际首次对月球、日-地拉格朗日L2点和小行星等多目标探测，使我国成为第三个对日-地拉格朗日L2点和小行星探测的国家，同时嫦娥二号成为国际上唯一一个绕太阳运行的人造行星，开辟了深空探测新领域，获国家科技进步特等奖。

在嫦娥三号工程中，针对形貌复杂、落月过程地面无法实时控制和不可逆等难题，主持创新设计了“三自主”的月球避障着陆方案，实现控制精度优于1.5米的精确避障，创造了嫦娥三号首次实施即成功着陆的先例，获国家科技进步一等奖。

主持实现嫦娥四号工程首次月球背面着陆探测。针对月球背面与地球无法直接通信的难题，提出利用地-月拉格朗日L2点解决月背与地球中继的技术实施方案，主持攻克了地-月拉格朗日L2点Halo使命轨道构型设计、多约束耦合条件下的曲面轨道控制等关键技术，实现国际首次月球背面着陆探测，创造了人类探月史上新的里程碑。使我国无人月球探测从跟跑、并跑迈向领跑，带动了我国空间技术与空间科学的跨越发展。在国际上产生巨大影响，嫦娥四号工程先后获英国皇家航空学会年度唯一团队金奖，这也是该学会成立153年来首次为中国项目授奖；获国际月球村协会首届优秀任务奖，美国航天基金会年度唯一成就奖，国家科技进步特等奖。他本人获国际宇航联合会（IAF）世界航天最高奖，成为该学会成立70年来首次获得最高奖的中国科学家。

负责论证提出月球探测三期、四期工程实施方案，为后续深空探测发展奠定了坚实基础。

作为论证组长，立足当代水平，着眼长远发展，提出既要实现采样返回，又要面向载人登月，主持论证提出具有中国特色的探月工程三期（嫦娥五号、六号）实施方案，实现我国首次无人月球采样返回，也为未来载人登月工程实施而率先验证了月面起飞、月球轨道交会对接、月-地高速再入返回等一系列关键技术，奠定了重要基础。

作为论证组长，针对国际月球探测最新态势和技术发展，为主提出基于月球南极资源开发与利用的探月工程四期（嫦娥七号、八号）实施方案，拟在2030年前建成月球科研站基本型，具备全月面到达、长时段工作、高智能操作能力；实现对月球地质构造、空间天文、月球环境与资源等科学问题的精细探测与深化研究，开展月球资源的开发利用获得一系列原创性科学成果；为未来月球科研站建设与运营及载人探月奠定基础。

他还率先提出我国开展日球层探测的技术路线，主持研究制定实施方案，将突破新型能源与推进、上百亿公里超远距离深空测控通信等关键技术，对太阳风控制的最远区域开展行星际和恒星际空间环境、太阳系起源与演化等科学探测。

1. 《嫦娥四号工程》，吴伟仁，刘继忠、唐玉华等著，中国宇航出版社，2019年；

2. 《深空测控通信系统工程与技术》，吴伟仁、董光亮、李海涛等著，科学出版社，2013年:

3.《嫦娥三号工程技术手册》，吴伟仁，裴照宇、刘彤杰等编著，中国宇航出版社，2013年；

4.《绕月探测卫星飞行控制》吴伟仁，周建亮等著，中国字航出版社，2012年；

5.《深空探测器自主导航原理与技术》，吴伟仁、王大轶、宁晓琳等著，中国宇航出版社，2011年；

6.《嫦娥二号工程技术手册》，吴伟仁，张荣桥、郝希凡等编著，中国宇航出版社，2010年；

7.《奔向月球》，吴伟仁主编，中国宇航出版社，2007年；

8.《军工制造业数字化》，吴伟仁主编，原子能出版社，2005年；

9.《国防科技名词大典》，栾恩杰总主编、吴伟仁常务副总主编，原子能出版社、航空工业出版社、兵器工业出版社联合出版，2002年；

10.《深空通信系统》，吴伟仁编著，中国宇航出版社，1997年；

11.《计算机遥测系统》，吴伟仁编著，宇航出版社，1992年；

12.《深空远程通信系统工程》吴伟仁编，《遥测遥控》编辑部，1988年。

1. 吴伟仁,李海涛,李赞等, 中国深空测控网现状与展望，中国科学:信息科学，50(01)(2020),87-108；

2. Weiren WU, Dengyun YU, Chi WANG,etc. Technological Breakthroughs and Scientific Progress of the Chang'e-4 Project，SCIENCE CHINA Information Sciences，63(10)(2020),5-18；

3. 吴伟仁,于登云,王赤等, 月球极区探测的主要科学与技术问题研究，深空探测学报，7(03)(2020),223-231；

4.吴伟仁,刘继忠,唐玉华等, 中国探月工程，深空探测学报，6(05)(2019), 405-416；

5. Weiren WU, Chunlai LI,, Wei ZUO,etc. Lunar farside to be explored by Chang’e-4，Nature Geoscience，12(04)(2019),222-223；

6.吴伟仁,于登云,黄江川等,太阳系边际探测研究，中国科学:信息科学，49(01)(2019),1-16；

7.吴伟仁,刘继忠,赵小津等,空间核反应堆电源研究，中国科学:技术科学，49(01)(2019),1-12；

8.Weiren WU, Ming CHEN,Zhe ZHANG, etc. Overview of deep space laser communication, SCIENCE CHINA Information Sciences,61(04)(2018),7-18;

9.Weiren WU, Yuhua TANG, Lihua ZHANG,etc. Design of communication relay mission for supporting lunar-farside soft landing,SCIENCE CHINA Information Sciences，61(04)(2018),73-86;

10.吴伟仁,王琼，唐玉华等，“嫦娥4号”月球背面软着陆任务设计，深空探测学报，4(02)(2017)，111~117；

11.吴伟仁,李骥,黄翔宇等，惯导/测距/测速相结合的安全软着陆自主导航方法，宇航学报，36(08)(2015)，893~899；

12.吴伟仁,王大轶,黄翔宇等，月球软着陆自主障碍识别与避障制导方法，中国科学：信息科学，45(08)(2015)，1046~1059；

13.吴伟仁,于登云，深空探测发展与未来关键技术，深空探测学报，1(01)(2014)，5~17；

14.吴伟仁,王广利,节德刚等，基于△DOR信号的高精度VLBI技术，中国科学:信息科学，43(02)(2013)，185~196;

15.吴伟仁,崔平远,乔栋等，嫦娥二号日地拉格朗日L2点探测轨道设计与实施，科学通报，57(21)(2012)，1987~1991；

16.吴伟仁,黄磊,节德刚等，嫦娥二号工程X频段测控通信系统设计与试验，中国科学:信息科学，41(10)(2011)，1171~1183；

17.吴伟仁,王大轶,李骥等，月球软着陆避障段定点着陆导航方法研究，中国科学:信息科学，41(09)(2011)，1054~1063；

18.吴伟仁,李华，基于网络的实时计算机遥测数据处理系统，导弹与航天运载技术，03(1995)，56~63；

19.Wei-Ren Wu、Hua Li，A network based distributed real time computer telementry system, 1994, International Telementering Conference, San Diego,California；

20.吴伟仁，通用数据压缩方法，遥测遥控，02(1988)，57~62。

2022年5月30日，荣获第十四届光华工程科技奖。

2020年，国际天文学联合会（IAU）将编号281880号小行星命名为“吴伟仁星”。

2020年，国际宇航联合会（IAF）授予世界航天最高奖。

2020年，被聘为中国航天公益形象大使。

2019年，英国皇家航空学（RAeS）团队金奖第一完成人。

2019年，何梁何利基金科学与技术成就奖。

2017年，首届全国创新争先奖章。

2015年，国防科技工业杰出人才奖。

2008年，国防科工委授予“首次月球探测工程二等功”。

1999年，全国先进科技工作者。

1993年起，国务院政府特殊津贴。

2020年4月14日，荣获2020年度中国航天基金会奖“钱学森最高成就奖”。

先后担任北京航空航天大学、北京理工大学、中国科技大学等高校兼职教授、博士生导师。

2018年3月，政协第十三届全国委员会常委、教科卫体委员会委员。

2016年6月，中国科协第九届全国委员会常委。

2016年8月，中国宇航学会常务理事。

2013年8月，《深空探测学报》编委会主任、主编。

2012年12月，《中国科学：信息科学》、《科学通报》编委，《宇航学报》常务编委。

2012年11月，深空探测器着陆返回控制国防重点学科实验室学术委员会主任委员。

2004年4月，中国宇航学会深空探测技术专业委员会副主任、主任委员。

2003年10月，中国惯性技术学会常务理事。

深空探测实验室主任兼深空探测全国重点实验室主任。