C’est en septembre 1962 que « naît » le logo du CNES, date à laquelle il apparaît sur le premier rapport d’activité. Nous sommes aux débuts de la conquête spatiale. Face aux influences russe et américaine, la France gaullienne affiche son ambition d’autonomie. Désir qui se traduit par un logo en forme de fusée avec deux pieds bien ancrés au sol et un C légèrement recourbé et pointu qui n’est pas sans rappeler la coiffe des premières fusées-sondes.

1976 est une année de transition. La priorité est désormais donnée au développement d’applications et à l’indépendance de l’Europe en matière de moyens de lancement. Le logo du CNES, dessiné par le graphiste toulousain Boltana, prend alors des formes plus arrondies qui rappellent à la fois la Terre et le décollage d’un lanceur. Le tout dans un style largement inspiré de Vasarely avec un effet graphique de stries. Las, cette version sera rapidement abandonnée. Trop chargée et peu lisible, elle ne correspond pas au plan de peinture d’Ariane dont le premier lancement a lieu en décembre 1979.

Cette deuxième déclinaison, qui date elle aussi de 1976, est loin au départ de faire l’unanimité. Certains voient dans l’idéogramme une ressemblance trop marquée avec celui de l’agence spatiale russe, d’autres considèrent que la typographie du sigle ne se démarque pas assez de celle de la NASA. Cette version ne réussira à s’imposer qu’en 1984, alors que l’espace français entre dans son « âge d’or » : les projets Ariane 5 et Hermès voient le jour et les vols habités se multiplient.

Dans un contexte de concurrence accrue, le CNES, qui traverse une période de crise (abandon d’Hermès), cherche à faire évoluer son image. Mais cette fois, ce n’est pas tant le logo qui est modifié que la signature. La mention « Centre national d’études spatiales » est remplacée par « Agence française de l’espace » en 1992 puis, trois ans plus tard, par « L’agence française de l’espace ». Cette signature, plus facilement traduisible en anglais, est sensée être plus intelligible pour l’ensemble des publics.

En 1994, le Centre national d’études spatiales fait son retour avec l’arrivée du nouveau président, André Labeau. Ce dernier tenait à ce que la recherche ait une place importante dans les activités de l’Établissement et souhaitait que l’on sache que le CNES était bien l’organisme chargé des études spatiales. De plus, à l’époque, les « agences » françaises n’étaient pas bien subventionnées (agence de l’eau, agence française du développement, etc.) sans compter le fait qu’une d’entre-elles, l’agence du sang, défrayait alors la chronique.

Conçue par l’agence de communication Carré Noir, la charte graphique du CNES en 2005 se compose essentiellement d’une version modernisée du logo de 1976 et d’une courbure qui rappelle celle de la Terre. Finies les stries « vasareliennes » peu adaptées aux utilisations informatiques et audiovisuelles : place à un pictogramme plein qui reste dans la gamme du « bleu CNES ». Quant aux lettres de l’acronyme, elles sont à nouveau séparées.

Ce logo a été épuré et mis à jour en 2017.