7 yanvar 2000-ci ildə Qazaxıstan hökuməti kosmonavt korpusu yaratmağı qərara aldı. O dövrdə artıq iki qazax kosmonavtı, 1991-ci ildə Toktar Aubakirov və Talgat Musabayev (1994, 1998; sonralar 2001) kosmosa uçmuşdular. Bu sahədə çalışmaq üçün 2000 namizəd arasından yalnız iki nəfər, 2002-ci ildə Aidyn Aimbetov və Muxtar Aymaxanov seçilmişdi. Ulduz şəhərinə Təlimə göndərilən iştirakçılar 2003-cü ildən 2009-cu ilədək dünya maliyyə böhranının kosmosa uçuşunu qeyri-müəyyən bir müddətə təxirə salındığına görə 2009-cu ildə KazCosmos'da işləməyə qayıtdılar. Aymaxanov kosmonavt karyerasını davam etdirmək və Rusiya vətəndaşı olmaq üçün 2012-ci ildə Qazaxıstandan ayrıldı. Aimbetov hələ 2015-ci ilin aprelində kosmik uçuşlara hazır idi. O, 2015-ci ilin iyun ayında, Soyuz TMA-18M / Soyuz TMA-16M-də uçmaqdan imtina edən Sarah Brightmanın yerinə seçildi. O, 2 sentyabr 2015-ci ildə Baikonurdan havaya qalxdı, Beynəlxalq Kosmik Stansiya ilə əlaqə qurdu və 11 sentyabr 2015-ci ildə, 10 gün kosmosda qaldıqdan sonra Qazaxıstan Çölünə enərək geri döndü.

18 iyun 2006-cı ildə Qazaxıstanın müstəqil uçuş kosmik əməliyyatlarının başlanğıcını bildirən rabitə peyki KazSat-1 Baikonur Kosmodromundan buraxıldı. 2008-ci ildə peyklə əlaqə sona çatdı və itirildiyi elan edildi. Növbəti planlaşdırılan peyk KazSat-2 bir neçə gecikmə yaşadı, lakin 16 iyul 2011-ci ildə bir Proton raketinin göyərtəsinə buraxıldı. KazCosmos, 21 iyun 2011-ci il tarixində ISS-Reşetnev və Thales Alenia Space Italy ilə KazSat-3 adlı üçüncü telekommunikasiya peyki üçün müqavilə imzaladı və 2014-cü ildə işə salındı.

Agentliyin rəhbəri Talqat Musabayev, Rusiyanın "Mir" kosmik stansiyasında iki uzun müddət qalma da daxil olmaqla üç kosmik uçuş veteranıdır. Musabayev deyir ki, Qazaxıstanda olan Baikonur Kosmodromu, Rusiya və Qazaxıstan kosmik proqramları arasındakı əməkdaşlığın əsas hissəsidir. Ruslar hələ də Baikonur'u uçuş üçün çox istifadə edirlər.