2009年的政协第十一届全国委员会上，全国政协委员，一院党委原书记梁小虹首次提出了《关于设立“中华航天节”的提案》（同后来提出的《关于设立“中国航天日”的提案》）。
梁小虹委员曾在接受媒体采访时说，中国作为航天大国之一，应该设立“航天日”，这不是航天人自己的节日，而是全国人民的节日。通过这一节日的设立，向全民普及科学知识，形成崇尚科学、崇尚创新、崇尚探索的社会风气，尤其激发广大青少年对自然科学的探索和求知，激起他们科学探索的热情。
从2009年至2013年，梁小虹委员每年都会向全国“两会”提交《关于设立“中国航天日”的提案》。2013年8月，该提案获国家有关部门答复，由国防科工局积极推动开展此项工作。
2013年12月25日，由国防科工局牵头，来自外交部、工业和信息化部、航天系统和北京航空航天大学等单位的院士、专家20余人，对“中国航天日”的具体日期进行了讨论，并决定，正式启动“中国航天日”的设立程序并上报国务院。
“中国航天日”最终确定为每年的4月24日，是因为1970年的这一天，长征一号火箭将我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”送入太空，拉开了中华民族进军太空的序幕。
前苏联、德国等国家都有自己的“航天日”，中国作为航天大国之一，设立“航天日”对展示我国航天事业取得的成就，推动我国从航天大国向航天强国迈进，具有重要的意义和作用。