Itokawaの地表からサンプルを採取して、地球まで持ち帰ってこられるように設計されました。高速で地球大気圏に再突入するといった、さまざまな技術的課題を、実地で検証することでした。科学的に重要な成果を上げる事にも期待されています。探査機「はやぶさ」は、2003年5月9日にΜ-V5号ロケットで宇宙に打ち上げられました。2005年9月12日には、Itokawaから見て地球側の高度20km地点(ゲートポジション)に到達しました。一定の調査の後、2005年9月30日に、「はやぶさ」は小惑星表面から高度約7kmの、ホームポジションと呼ばれる位置まで移動しました。Itokawaの周囲を何度か回り、最終的に極地域へと辿り着きました。Itokawaへのタッチダウンとサンプル採集には、ミューゼスの海と呼ばれる滑らかな場所が選ばれ、11月19日と25日には、タッチダウンが実行されました。その際に「はやぶさ」は30分以上Itokawaの地表に滞在したと考えられています。2010年6月13日、「はやぶさ」は7年ぶりに地球へと帰還しました。「はやぶさ」のリエントリーカプセルはオーストラリアのウーメラ砂漠で回収され、その中には小惑星Itokawaの微粒子が多数含まれていました。初期解析の終わった今、微粒子は厳重に保管され、国際的な研究公募を行っています。