2005 年以来，DSN最主要的变化在于26m天线子网的退役和12m天线阵安装的开始。2005 一2030年，根据深空任务下行数据的传输要求，预计传输速率增长到10e6量级。为了满足这种快速增长的需求，必须采用一系列测量方法和新的技术手段。
面临未来深空任务的挑战，新一代的DSN建设分为两大部分:一是建设深空主干网，包括现有DSN全面升级至Ka频段，布设由数百副天线组成的天线阵，开展光通信技术研究，开发高效率深空通信设备和建设月球、火星卫星通信网络等;二是研发与这个主干网相配套的工具和技术，包括提供多任务运行控制的操作系统、软件和标准，创新的任务操作概念和更高级的深空任务设计、导航技术和用户工具等。通过二者的结合，最终建设一个行星际的网络。其具体的安排是:在:在2010 年实现大于40Mbi t/s 的高速数据传输，开展光通信演示验证;利用天线阵支持美国2018年重返月球的计划；应用光通信技术，实现2020年行星自动探测器l000 Mbi t/s 的高速数据传输，并在增强光通信性能后支持2030年载人火星探测计划。
为了满足 NASA及其他航天局任务迅速增加的需要，JPL制定了一系列发展计划，其重点放在优化结构，以及在预算不断削减的情况下降低操作维护费用、提高服务能力。目前，JPL正在实施下述4项主要计划。 DSN中的TT &C设备正在进行大范围的升级和技术改造，以提高系统性能，并实现数据存取和交互支持的接口标准化。尽管未来DSN的发展主要依赖新的技术、方法，但仍要立足于现有DSN并充分利用其能力。
首先，延长70m直径天线的寿命。70m直径天线是从 64m直径天线扩展而来的，其关键结构部件的承重增加了38 %。目前，它已服役30多年，比正常的设计寿命多出了近20年，设计利用率为25%，但实际达到了8%。为了提高DSN的能力，并对70m直径天线提供备份，计划在每个DSS 建造4 个由34m直径波束波导天线组成的天线阵，共包括12副天线，以提供70m等效直径及性能。但截至2005年，只建造了6副这样的天线，其中戈尔德斯敦3副，马德里2副，堪培拉1 副。JPL的专家建议在堪培拉再建造1 副34m直径波束波导天线，使每个站至少拥有2 副这样的天线，以互相提供K a 频段的备份能力。
其次，高速数据传输的需求驱使DSN实施Ka频段改造计划。改造34m和70m直径天线， 使其具备Ka 频段遥测下行链路能力，这样在不建造新天线的情况下可使下行链路能力在原有基础上增加4倍。 为满足未来数传速率不断增加的要求，一个方案是建造34 m或70 m直径天线，一种更经济的方案是利用大量小直径 ( 10米级)天线组阵。利用后一种方案可以将 DSN下行链路能力提高2 ~3个数量级，从而大大提高深空任务返回的科学数据量;可以接收更加微弱的信号，从而降低航天器上通信系统的质量和功率;将单位数据的成本降低2个数量级;与太阳系以外的航天器也可以进行高速数据通信。
NASA计划在南半球和北半球的2个或3 个不同经度位置上布设甚大规模天线阵。每个天线阵由数千副天线组成，设置地点要避免潮湿多雨的气候对Ka 频段造成的大气传播损耗，同时要提供很长的、相互垂直的基线以产生差分单向测距数据。
该甚大规模天线阵计划的具体目标是:到2008 年，使天线阵的直径等效于2 . 8 副 7 0m直径天线；到2020年，以负担得起的投人将DSN的信号接收能力提高100 一500倍。 能将数据传输速率提高几个数量级的另一种方法是采用光通信。在光通信中，信息通过激光和望远镜传输，性能更高，而且能使航天器上的通信设备更轻巧。
光学空一地链路的地球端有地基和天基两种实现方案，但目前更倾向于前者。在地基方案中，采用几个 10m直径的望远镜接收深空信号。而且，对光通信望远镜的性能要求远比成像望远镜的低，因此成本也低得多。由于采用带脉冲编码调制的直接探测方法，因此只需要确定光子的到达时间。
在地基方案中，望远镜的部署方法有两种。第一种称作 “线性分散光学子网”( LDOS ) ，即沿地球一周等间距布设6 ~8个光学望远镜，这就需要NASA建立新的测站和基础设施。第二种方法称作 “集群配置光学子网”(CDOS)，在每个站上布设3 个10m直径光学望远镜，全球共9个。
天基方案是在中、高地球轨道上部署光学望远镜。由于空间减少了3dB的大气信号衰减，因此光学望远镜的直径减至7m左右。但天基站的成本是地基站的8倍，而且只能同时支持一个目标。
目前，光通信方案还处在概念研究阶段。JPL已建立了光学通信技术实验室，并研发出了l m直径光学望远镜样机进行试验。从长远来看，JPL将在大多数深空任务中采用光通信，以支持无法用射频通信满足的高速数据传输任务。 NASA的火星童子军计划 (MSP )正在开发由火星轨道上的通信及导航卫星星座组成的火星网，用来支持未来火星探测中的通信和导航需要。该网络由低成本小卫星及火星中继卫星组成，也是星际因特网最先实现的部分。作为DSN的扩展，该网络必须能够支持各种不同的用户，包括已规划的任务和尚未出现的任务概念。火星网对用户的支持必须是高效的、大量自主的，以满足用户数量不断增加的需要。该网本身的操作也是以一种高效、自主的方式进行。
NASA于2006年3月取消了建造“ 火星通信轨道器” ( MTO)的计划，这一火星的通信卫星原定绕火星轨道飞行，并可作为未来飞行任务的中继站。它原计划安装专门用于远程通信的激光装置，并且将把火地之间的数据传输速率提高 1倍。MTO计划使用红外激光取代目前使用的无线电波，以极大增强从火星轨道向地球的数据传输能力，其通信速率可达1 ~3 Mbit /s 。
测控通信技术还在不断向前发展，它的一个重要方向就是走向深空。在测控领域内，深空测控技术一直处于技术发展的最前沿，牵引着测控通信技术的发展。我国探月工程的启动是深空探索的第一步，标志着我国深空探测的开始。随着我国经济和科技实力的不断增强，进一步开展深空探测，开展对火星、小行星和其他太阳系内行星的探测，将成为我国未来深空探测的目标。尽早建成我国的深空测控通信系统，还需要对一系列国内尚未突破的关键技术进行科研攻关，并开展一定的国际技术合作，使其在技术性能上基本达到国际水平，实现与国际联网。.
