در نهم مه ۲۰۰۳، آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن اولین مأموریت برگشت نمونه سیارکی به نام هایابوسا را آغاز کرد. این مأموریت نخستین بار بود که یک فضاپیما روی سطح یک سیارک فرود می‌آمد.
هایابوسا نزدیک به دو سال را به تعقیب سیارک ۲۵۱۴۳ ایتوکاوا اختصاص داد. پس از رسیدن به سیارک، فضاپیما نمونه‌هایی را جمع‌آوری کرد و در سال ۲۰۱۰ به زمین بازگشت.
با وجود موفقیت مأموریت، هایابوسا مدام با مشکلات فنی روبرو بود. شش ماه پس از پرتاب، یک شعله خورشیدی بزرگ به آرایه‌های خورشیدی صدمه زد و باعث کاهش توانایی تولید برق برای موتور‌های یونی شد. این اتفاق باعث شد سه ماه اضافه برای رسیدن به سیارک صرف شود.
پس از رسیدن به ایتوکاوا، هایابوسا تلاش کرد فرودگر رباتیک کوچک می‌نرووا را رها کند، اما این فرودگر بدون تماس با سیارک به فضا پرتاب شد. خود هایابوسا نیز دو تلاش جداگانه برای فرود انجام داد که هر دو با مشکلاتی مواجه شدند و فضاپیما را در حالت ایمن قرار دادند. با این حال، مأموریت موفق شد مقداری غبار سیارکی را به زمین بازگرداند.