2023年6月28日，据英国《卫报》报道，美国国家航空航天局宣布阿耳忒弥斯登月计划新进展，计划在2025年将几名宇航员送上月球，实现1972年阿波罗计划后该国又一次登月。

2021年4月，美国国家航空航天局分享了一组太空发射系统火箭芯级的装船运输照片。它通过水路的形式，从密西西比州圣路易斯湾附近的斯坦尼斯航天中心运往佛罗里达州的肯尼迪航天中心。在那里，航天局将完成火箭的组装工作，为后续的阿尔忒弥斯1号任务做准备。

2021年10月20日，阿尔忒弥斯1号任务所使用的猎户座号乘员舱在肯尼迪航天中心飞行器装配大楼内完成吊装工作，飞船和火箭成功组合在了一起。10月24日，美国国家航空航天局宣布将阿尔忒弥斯1号任务由当年年底推迟到翌年2月。2022年2月1日，任务时间再次从2月下旬推迟到4月30日，而阿尔忒弥斯2号任务的首次试飞从2023年顺延至2024年5月之后，阿尔忒弥斯3号任务则从2024年推迟到2025年的某个时间。

2022年3月17日，阿尔特弥斯1号离开组装厂，利用履带运输车慢慢到运送4英里（约合6.4公里）外的39B发射台，这趟的旅程花费时间大约为11个小时。

2022年3月30日，美国国家航空航天局为阿尔忒弥斯登月计划开放第二次商业竞标。

2022年4月6日消息，美国国家航空航天局证实，由于阿尔忒弥斯计划首次任务的运载火箭故障短时间内无法修复，因此将为等待就绪的太空探索技术公司商业载人发射任务Ax-1让路。

美东时间2022年6月6日，阿尔忒弥斯计划登月火箭太空发射系统和猎户座号飞船再次从肯尼迪航天中心火箭装配大楼出发，前往39B发射台测试，全程4英里（约6.4公里），将花费大约8—12个小时。肯尼迪航天中心表示，太空发射系统火箭下一次湿装彩排测试时间最早6月19日。

2022年7月20日，美国国家航空航天局宣布，将最早在8月底试飞巨型探月火箭。由三个人体模型进行为期一个多月的试飞。

2022年8月27日，《华尔街日报》消息，美国国家航空航天局计划在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射新一代登月火箭，执行阿耳忒弥斯1号无人绕月飞行测试任务。

当地时间2022年8月31日，阿尔忒弥斯1号指挥中心通过社交媒体平台表示，太空发射系统将于美国东部时间9月3日进行第二次发射，执行阿耳忒弥斯1号无人绕月飞行测试任务。

2022年9月3日，美国国家航空航天局称太空发射系统当天因燃料泄漏问题被取消发射。这是该火箭一周内第二次因故障被取消发射。

当地时间2022年9月21日，美国国家航空航天局表示，他们再次检测到新一代登月火箭太空发射系统发生液氢泄漏，泄漏与此前影响9月3日发射计划的情况具有“相同特征”。受泄漏影响，美国国家航空航天局一度暂停向火箭加注液氢，进行故障排除。9月24日消息，由于伊恩成为飓风的可能性，美国国家航空航天局已决定将太空发射系统火箭撤回肯尼迪航天中心红箭装配大楼。 美国国家航空航天局表示，阿耳忒弥斯登月计划将延期至11月中旬。当地时间10月24日，美国亚利桑那州弗拉格斯塔夫附近，美国宇航局的研究团队成员模拟开展阿尔忒弥斯登月任务。根据美国国家航空航天局计划，搭载猎户座号飞船的太空发射系统拟于11月14日发射升空，展开代号阿尔忒弥斯1号的无人绕月飞行测试。

美国时间2022年12月11日上午9时40分（北京时间2022年12月12日凌晨1时40分），猎户座号飞船顺利完成绕月飞行任务，安全降落于加利福尼亚西部的太平洋海面。

2024年1月8日，墨西哥首次探月任务，由墨西哥250名大学生合作开发的五个微型机器人将搭载火箭登上月球，该项目是墨西哥参与阿尔忒弥斯计划的一部分，该计划由美国国家航空航天局与全球其他六个航天机构共同领导。

2023年4月12日，阿尔忒弥斯2号任务航天员名单公布，乘员包括来自美国的里德·怀斯曼、维克多·格洛弗、克里斯蒂娜·科赫，以及来自加拿大的杰里米·汉森。

2024年1月8日，知情人士称，美国国家航空航天局预计将于当地时间9日宣布阿尔忒弥斯2号绕月载人任务推迟数月。

当地时间2024年1月9日，美国国家航空航天局召开简报会表示，将原定于2024年进行的阿耳忒弥斯2号载人绕月飞行任务推迟至2025年9月。

当地时间2024年1月9日，美国国家航空航天局召开简报会表示，将原定于2025年进行的阿耳忒弥斯3号载人登月计划推迟至2026年9月。

阿耳忒弥斯4号计划于2028年9月进行。该任务为美国第二次载人登月计划，将由四名宇航员进驻“门户”月球轨道空间站，并适时开展月面着陆。

根据美国国家航空航天局2020年4月2日公布的方案，阿尔忒弥斯计划将分为两大阶段：第一阶段于2019—2024年开展，计划实施五次任务，其中的阿尔忒弥斯1号为无人试验飞船，阿尔忒弥斯2号将进行载人环月飞行，阿尔忒弥斯3号将在月球南极的载人着陆；第二阶段于2025—2030年开展，计划在月球长期驻留。

第一阶段的主要科学目标：

其中，目标1-3拟通过着陆器和月球车在南极艾肯盆地区域开展，目标4拟通过着陆器和月球车对阿波罗计划未探测过的月球旋涡区开展探测，目标5拟通过首席科学家负责的载荷实施，目标6拟通过立方星环月遥感开展探测。

第二阶段的主要科学目标：

其中，目标1拟在月球轨道空间站平台上开展，目标2—5拟在月表通过月球车或航天员参与实施。从阿尔忒弥斯计划科学目标来看，未来月球探测中无人探测与载人探测相结合，月球资源开发和利用成为热点。

2020年10月14日，美国国家航空航天局与澳大利亚、加拿大、意大利、日本、卢森堡、阿联酋、英国的航天机构签署了《阿尔忒弥斯协定》（英文：Artemis Accords），这些国家将参与美国的新登月计划阿尔忒弥斯计划，此后乌克兰也加入该协定。2021年5月27日，韩国科学技术信息通信部通报，韩国签署了由美国主导的《阿尔忒弥斯协定》；同年5月31日，新西兰签署《阿尔忒弥斯协定》；巴西紧随其后，于6月15日签署协议，成为第12个参与国。2023年6月，印度加入《阿尔忒弥斯协定》；同年9月14日，德国宇航中心负责人佩尔泽在美国首都华盛顿签署议定书，决定加入阿尔忒弥斯计划，成为第29个加入该计划的国家。同年12月，安哥拉签署《阿尔忒弥斯协定》。同时，日美两国政府拟也让日本宇航员登上月球，正在进行最终协调。

阿尔忒弥斯计划中的主力运载火箭是太空发射系统（英文：Space Launch System），该火箭美国国家航空航天局自行研制的一款超重型运载火箭，亦是现阶段运载能力最强大的火箭，可为阿尔忒弥斯计划和未来的深空任务提供关键支撑。

根据美国国家航空航天局在2020年5月起草的方案，除了自行研制的太空发射系统外，阿尔忒弥斯计划还将采用第三方商业公司的运载火箭，其中的备选方案包括：蓝色起源公司的新格伦号运载火箭，联合发射联盟的火神半人马座号运载火箭，太空探索技术公司名下的星舰和猎鹰9号运载火箭，以及其他参与了“商业月球有效载荷服务”计划的第三方发射载具。

阿尔忒弥斯计划将采用猎户座号多用途载人飞船（英文：Orion Multi-Purpose Crew Vehicle，简称：Orion MPCV）作为主力载人航天器。该飞船原本是美国星座计划中规划的下一代载人航天系统，其设计目的是使人类往返于地球和月球之间。星座计划取消后，猎户座号飞船被保留下来，并加入到阿尔特弥斯计划中。2020年3月14日，美国国家航空航天局举办了猎户座号飞船的揭幕仪式，首次向外界展示该飞船的全貌。根据相关合同，洛克希德-马丁公司作为总承包商，负责研制三艘猎户座号载人飞船。这三艘飞船拟将用于阿尔忒弥斯2号到阿尔忒弥斯5号任务，订单总价值为27亿美元，后续用于执行阿尔忒弥斯6号到阿尔忒弥斯8号任务的三艘飞船订单总价值为19.9亿美元

2020年4月1日，美国国家航空航天局与太空探索技术公司签订合同，由后者为未来的绕月空间站“门户”提供货运服务，该空间站是美国载人登月任务的支撑结构。除货运补给外，太空探索方面还将为宇航员执行太空实验工作提供支持。据航天局此前发布的需求方案说明书，阿尔忒弥斯计划中招标的货运飞船必须有能力将至少3400千克的加压货物和1000千克的非加压货物送到绕月空间站，且能处理掉空间站内的常规废弃物。太空探索技术公司计划利用重型猎鹰火箭搭载龙XL号飞船将货物送到月球空间站——该飞船是龙号飞船的升级版，能运载超过5吨加压和非加压货物。每次飞船抵达空间站后，都将停靠半年至一年，这样可以为空间站宇航员提供更大的“扩展空间”，以方便在货运舱开展各种实验研究。

2020年4月30日，美国国家航空航天局与太空探索技术公司、蓝色起源公司和航天动力公司公司签署合同，后者将分别设计登月着陆器方案。这份合同的总价值为9.67亿美元，其中蓝色起源获得了过半的预算，达到5.79亿美元；Dynetics领导的团队获得了2.53亿美元；而SpaceX最少，仅有1.35亿美元。

2021年4月16日，太空探索技术公司以“人类着陆系统”（英文：Human Landing System）方案击败蓝色起源与航天动力公司，赢得了价值29亿美元的着陆器建造协议。

2019年10月15日，美国国家航空航天局公布了“猎户座套装”（英文：Orion Suit Equipped），其中包括了猎户座船员救生服原型以及用于勘探月球表面的舱外探索活动装置。

舱外探索活动装置

舱外探索活动装置（英文：Exploration Extravehicular Mobility Unit，简称：xEMU）是一款舱外航天服。与传统宇航服相似，但采用了最新的现代化技术，让宇航员可以在月球表面“行走”，而不是像阿波罗计划中的宇航员那样在月球表面蹦蹦跳跳。得益于腰部、手臂和腿部的轴承系统，新航天服能显著扩大穿戴者的活动范围，而且带有伸缩特性，可以适用于各种不同体型。新航天服的另一项关键创新是能无限制吸收二氧化碳，并将其排入太空。同时，新航天服能连续6天提供充足的生命供给。

2021年8月24日，美国国家航空航天局监察长办公室在审计报告中称，受资金短缺、新冠肺炎疫情以及技术挑战等因素影响，xEMU航天服的研发工作落后于预期，可能最早要到2025年4月才能用于飞行。报告同时表示，阿尔忒弥斯计划至少需要两套可用于飞行的xEMU航天服，以及一套测试服和一套为国际空间站准备的演示服。截至报告公布时，美国为开发太空服已经投入4.2亿美元。预计到2025财政年度两套飞行服准备就绪时，还将再花费6.25亿美元。报告还称，新太空服的研发对于“让人类重返月球、继续在国际空间站安全开展行动以及探索火星等”至关重要。

猎户座船员救生服

猎户座船员救生服（英文：Orion Crew Survival Suit，简称：OCSS）是一款舱内航天服。它的重量较轻，转供宇航员在月球着陆和起飞时穿着。为了保护宇航员不受意外减压的影响，该宇航服会自动减压。它具有热保护和辐射保护功能，但没有达到“探索舱外活动服”的标准。

公理舱外活动装置

公理舱外活动装置（英文：Extravehicular Mobility Unit，简称：AxEMU，又译作“公理舱外机动单元”）是由公理太空公司研制的航天服。2022年6月2日，柯林斯宇航和公理太空公司获得“探索舱外活动服务”合同，为宇航员提供下一代太空服和太空行走系统。2023年3月15日，航天服原型首次亮相。该型航天服以美国国家航空航天局的原型开发为基础，融合了最新技术，增强了机动性和保护性。服装可以承受月球表面的灰尘环境，让微重力下的舱外活动安全有效，具备探索更多月球景观所需的活动范围和灵活性，利用软硬关节来增加活动范围，将使宇航员更轻松地在月球上行走，执行更精确的地质和科学任务。

2020年1月10日，美国国家航空航天局第22批宇航员——绰号“海龟”——完成训练并被分配至阿尔特弥斯计划中。该批宇航员中包括了两名加拿大国家航天局成员。2020年12月10日，彭斯在肯尼迪航天中心举行的会议上公布了十八名宇航员的名单，该批宇航员被称为“阿尔特弥斯队”（英文：Artemis team），其中男性和女性各为九名。

2022年8月，以瑞士苏黎世理工大学为首的一个国际研究小组利用人工智能算法观察到月球上的永久阴影区。该小组已经调查了6个以上的潜在阿尔忒弥斯计划登月着陆点，有助于为其将来的登月计划确定着陆点。

阿尔忒弥斯1号任务从2022年11月16日猎户座号飞船搭载美国宇航局太空发射系统顺利升空开始，历时25.5天，沿月球轨道飞行140多万英里，两次飞跃月球，最近离月球距离只有80英里，并超越了阿波罗13号创造的航天飞船最远距离记录，超预期完成了测试任务。