Musk赞助了一个名为火星社会（Mars Society）的社会团体，支持他们在沙漠里成立了一个研究基站。这个团体由一些致力于探索和解决火星问题的航天爱好者们组成，成员包括一位叫做Carol Stoker的美国宇航局行星科学家。该社团负责人Robert Zubrin告诉Musk，他们在北极模拟了火星的艰苦环境，还做了一些被命名为Translife Mission的试验。他们打算将一些老鼠塞进一个胶囊式航天舱里面，让它环绕地球飞行。通过不停旋绕地球，他们将令胶囊舱所承受的地心引力将降低至1/3——和火星的地心引力一样。这些小老鼠将生活在这个胶囊舱里，并且“生儿育女”。
由于Musk的慷慨解囊，他被邀请成为该社团董事会成员。Robert Zubrin后来回忆道：“（在为社团募捐和社团活动方面）Musk比其他一些百万富翁更加热情。他对航天懂得并不多，但他有一个科学家的头脑。他想知道关于火星的确切计划，以及它的重要性。”
实际上，Musk随后甚至已经开始想着超越火星社会的目标：不是让老鼠们绕着地球飞，而是在火星轨道上兜圈。他也不想让这些小小的试验品去火星一去不返，而是不但要返回地球，并且还要“拖家带口”地归来。
Musk成立了一个航天专家关系网，经常通过一系列沙龙来召集业内顶尖人才会聚一堂。此时，他并没有正式的商业计划，而是更希望这些专家说点儿关于送老鼠上火星的建议。还记得我们上次提到的有着耀眼履历的航天专家MikeGriffin么？他也是沙龙的常客。实际上，他当时的身份是Musk的太空顾问。在探索太空方面，没人比Mike Griffin知道的更多。而当时的Griffin可能也不会预知，自己将在四年后掌管美国宇航局（NASA）。
这些专家很高兴看到有个有钱人愿意开展外行星研究。他们欢快地讨论了向火星运输小老鼠的可行性和优点。不过，这些脑洞大开的业内行家们却将话题焦点转向了另一个新的想法：建设火星绿洲。他们设想，Musk买一艘火箭，用它将一个机器人控制的温室送上火星，然后在里面培育一些植物。这个温室能短暂地打开门，采集一些火星表面的风化层，或者说土壤，用这些来培养植物。然后再用植物反过来制造第一批火星氧气。如果植物无法存活，那么火星将出现死亡花园。尽管这个计划看起来匪夷所思，但却有可行性，因此深得Musk喜欢。
然而，令这些太空专家们感到困扰的是Musk的预算。他们总结下来，Musk似乎希望开支控制在2000万到3000万美元之间。每个人都清楚，光是火箭的发射成本就能把这些预算差不多花完了，说不定还不够。
但Musk有他的打算。他已经仔细翻阅研究过航空航天领域的知识，包括火箭推进原理、宇宙飞行力学基础、燃气轮机气体动力学、喷气推进技术。按照Musk的盘算，他计划削减现有的火箭发射公司的开支，以省出资金制造一种专门运载小型卫星的中型火箭，并研究有效载荷空间。2002年6月，Musk成立了太空探索科技公司（Space Exploration Technologies），也就是如今众所周知的SpaceX。从此，他正式踏上了飞往火星的梦想之路。
SpaceX的第一个总部原本是个旧仓库，位于加州洛杉矶下属的小城市ElSegundo东大街1310号。它有75000平方英尺（约合6968平方米）的开放空间，以及若干停泊场地，足以让Musk驾驶着他那辆银色迈凯伦F1跑车直接开进自己的办公室。办公桌最终穿插在工厂里，方便那些设计机器的计算机科学家和工程师们和焊工、机械师坐在一起，共同制造硬件。在航空航天业界，这种公司布局是非常大胆的。在传统的航空航天公司，工程师们和机械师们的座位相隔数千英里。
SpaceX计划做很多与众不同的事情。他们没有找来数千家组装零件供应商，而是尽可能自己造零件。比如移动发射台。最不可思议的是，他们选择自己制造火箭引擎。只要有可能，SpaceX就会争取比对手做得更快、成本更低、做得更好。这家公司每月推出多个火箭，每一个都赚钱，从不依赖政府援金。
SpaceX生产的第一个火箭被命名为猎鹰一号（Falcon 1）。当发射一艘550磅重的运载火箭进入太空的成本起价为3000万美元的时候，Musk承诺，猎鹰一号的有效运载负荷将达到1400磅，而成本仅为690万美元。
