1994年4月，HXMT作為科學試驗衛星列入中國空間技術研究院“九五及後十年衛星發展戰略規劃”。
1994年5月，《高能天體物理及天文衛星發展討論會》在京舉行，物理、天文、空間科技等領域專家40余人出席，對空間硬X射線調制望遠鏡建議書進行研討，並對HXMT的立項提出積極建議 。
1994年9月，在意大利卡普裏召開的、有天文和空間科學技術方面近百名專家，包括已發射和計劃中的各高能天文衛星的主要負責人參加的高能天文成像國際會議上，作為HXMT提案建議人之壹的李惕碚在會上作了題為“直接解調方法與硬X射線成像”的邀請報告（左圖），介紹了直接解調的原理、應用於空間數據分析和氣球觀測所取得的成果以及HXMT方案，引起了強烈反響。J. Paul教授在會議總結報告中高度評價了直接解調方法，並建議推廣應用。
1994年10月，中科院向國防科工委建議將HXMT天文衛星列入世紀末至下世紀初中國應用衛星規劃。
1993年底-1994年，中科院高能所同航天總公司501部完成HXMT天文衛星工程系統概念和可行性方案的初步研究報告。
1995年5月，完成HXMT方案可行性論證報告。
1998年8月，意大利空間局代表團應中國宇航局邀請訪華討論空間科技合作，在“空間科學工作組報告”中，空間硬X射線望遠鏡HXMT作為雙方都有興趣的項目列入。
2000年5月，HXMT預研及相關的科學工作被遴選為國家重點基礎研究發展規劃(973)項目，同時得到中科院知識創新工程重大方向性項目和清華大學985項目的配套支持，由中科院和清華大學聯合實施 。
2002年5月，F. Frontera教授等4位意大利天文和空間技術專家來京與中方學者舉行了“空間硬X射線調制望遠鏡HXMT研討會”，意方表達了合作的強烈願望，願提供在空間天文科學和技術方面的經驗和成果；在雙邊合作項目批準和HXMT衛星立項後，還可以為衛星提供設備。
2002年7月，國家科技部組織物理、天文、空間技術和管理專家對HXMT預研進行了中期評審，專家組強烈呼籲：盡快開展硬X射線調制望遠鏡HXMT的衛星立項工作，希望科技部和各有關單位給予大力支持。
2003年6月，航天科技集團第五研究院同高能所成立HXMT衛星聯合論證組，資源二號衛星平臺的主要性能完全滿足HXMT衛星的要求，制造和發放HXMT衛星的技術條件已完全成熟。
2005年9月7日，國防科工委通知全面部署HXMT衛星工程立項。
2005年9月24日，國家重點基礎研究發展規劃（973計劃）項目“天體高能輻射的空間觀測與研究”課題通過驗收（左圖）。該項目於2000年開始實施，由高能所、光電研究院和清華大學***同承擔，高能所為項目依托單位。項目得到了科技部973計劃2000萬元以及中科院創新工程和清華大學建設世界壹流大學計劃各1000萬配套經費的支持，其主要科學目標是對HXMT的關鍵技術進行攻關，建設HXMT的地面物理樣機，為HXMT的工程立項作前期研究，同時開展相關的數據庫建設和天體物理研究。專家組認為，項目各課題均高水平地完成了預定研究任務，不僅在前沿研究中取得了突出成績，而且為下壹步HXMT作為國家大科學工程立項創造了良好的條件，很好地實現了孕育國家大科學工程的目標。
2005年10月18日，由航科集團5院、中科院和清華大學提交的國防科技工業民用專項科學技術研究項目《硬X射線調制望遠鏡（HXMT）衛星總體方案研究》任務書通過了國防科工委組織的專家評審，項目進入了背景型號研究階段。
2005年11月26-27日，HXMT背景型號研制動員大會在北京頤泉賓館舉行（右圖），中科院高能所、光電研究院和清華大學的領導以及所有項目參與人員，***計80余人參加了會議。本次大會的召開標誌著HXMT背景型號研制階段工作任務的正式啟動。會議使所有項目參與人員對項目有了整體認識，了解了項目的背景、意義和物理目標，為項目任務的進壹步展開奠定了良好的基礎。
2005年12月7日，高能所成立HXMT項目指揮部籌備組，全面負責HXMT有效載荷和地面應用系統背景型號研究工作。12月23日成立HXMT項目辦公室，負責項目的日常管理以及與所外單位之間的聯系。
2006年1月6-7日，HXMT有效載荷及地面應用系統方案（初步）評審會於在高能所召開，來自光電研究院、航天科技集團五院501所、空間中心及高能物理研究所的評審專家到會（左圖）。根據衛星對有效載荷的設計要求，HXMT各分支系統報告了電子學、荷電粒子、主探測器、準直器、在軌定標探測器、粒子監測器及軟X射線探測器的方案。評審專家重點對有效載荷的力學分析、熱分析、可靠性分析、熱控措施等提出了積極建議，對每壹個研制方案進行了充分的評審，提出了進壹步完善研制方案的意見，為保證HXMT背景型號階段有效載荷研制任務及地面應用系統的順利完成具有重要意義。
2006年1月16-20日，HXMT國際學術討論會在三亞召開（ 右圖），來自國內的19名專家以及英、美、德、日本、意大利、瑞士、捷克等國的23名科學家與會。會議討論了HXMT的意義、主要科學目標、儀器和觀測模式的優化設計以及HXMT項目的國際合作。
2006年6月30日，中科院受國防科工委委托在北京召開了綜合論證評審會，再次對“十壹五”自主空間科學衛星項目進行綜合科學論證，要求給出項目支持先後順序的意見。評委由天文、物理、空間技術和管理方面的20余位專家組成。HXMT得到了專家組的認可和支持。
2006年7月，中科院向國防科工委優先推薦HXMT為“十壹五”自主空間科學項目。
2006年10月18日，國防科工委在北京召開《硬X射線調制望遠鏡背景型號研究任務書補充審查會》，高能所提出的《硬X射線調制望遠鏡(HXMT)衛星有效載荷及地面應用關鍵技術研究》研究任務書獲得評審通過。
2006年11月20日，HXMT衛星有效載荷系統正式進入了原理樣機桌面聯試階段，瑞軟公司的通用仿真測試系統（BusRobot）產品作為桌面聯試軟件參與了測試。
2006年11月30日-12月2日，中意雙邊空間天文會談在北京舉行（左圖），主要議題是雙方在HXMT和Simbol-X衛星項目上的合作。雙方可能的合作內容有：（1）意大利為HXMT提供衛星平臺；（2）中國為Simbol-X提供發射，研制焦平面探測器以及反符合屏蔽探測器和讀出電子學系統；（3）意大利為HXMT項目貢獻偏振X射線望遠鏡；（4）意大利提供Malindi地面站接收HXMT數據並協助建立HXMT的科學數據和用戶支持中心；（5）意大利參加HXMT已有載荷的研制，包括高能探測器和電子學方案的優化、脈沖形狀甄別器的設計與研制、高能探測器的定標以及中能X射線探測器的讀出電子學ASIC等。意方參加的合作對於進壹步提升高能探測器性能，增加HXMT科學產出具有重要價值。
2007年2月4日，HXMT召開有效載荷和地面應用系統工程動員會。清華大學天體物理中心張雙南教授說：“硬X射線調制望遠鏡衛星將完成深度巡天，發現上千個巨型黑洞，在基礎科學前沿取得高顯示度的重大成果。”項目首席科學家李惕碚院士說，“硬X射線來自最靠近黑洞視界的區域，是探測黑洞和研究黑洞附近物理過程的壹個關鍵窗口；而由於成像的技術困難，硬X射線又是壹個有待開拓的波段”。HXMT衛星已被正式列入我國“十壹五”民用航天發展規劃，作為我國第壹個自主研制的天文衛星，計劃在2010年發放，將實現世界最高靈敏度和最好空間分辨率的硬X射線巡天，並對黑洞、中子星、超新星遺跡等天體的高能輻射進行高質量寬波段觀測。
2007年4月5日，國防科工委下發“科工技[2007]311號”文件《國防科工委關於硬X射線調制望遠鏡（HXMT）衛星總體及關鍵技術研究任務書的批復》，同意開展HXMT衛星總體及關鍵技術研究工作。批復要求：按照天地壹體化的設計思想，完成HXMT衛星工程的大系統論證，突破HXMT衛星的技術難點，完成HXMT衛星總體方案論證，完成衛星有效載荷及地面數據處理關鍵技術攻關，完成HXMT衛星可行性論證，為工程立項奠定基礎。
2007年4月21日，中科院基礎局組織的“HXMT科學目標對衛星總要求及有效載荷對衛星平臺技術要求”評審會在高能所召開，參加會議的有中科院基礎局、自然科學基金委、國家天文臺、上海天文臺、航天科技集團五院、美國Purdue大學和高能所的有關領導和專家。評審組聽取了高能所HXMT總體組作的“HXMT科學目標對衛星總要求及有效載荷對衛星平臺技術要求”報告，並進行了討論。評審組同意通過評審。
2007年4月30日，HXMT各子系統方案評審會在高能所召開。16位評審專家分別來自清華大學、中科院光電研究院、中科院高能所、航天科技集團五院和空間中心。評審組聽取了各子系統的方案設計報告後，進行了深入的評議，對每個子系統的方案設計報告提出了具體的改進要求和建議。
2007年7月6日，HXMT衛星項目通過了航天科技集團組織的衛星總體技術、有效載荷及應用關鍵技術研究實施方案評審。
2007年8月3日，中科院高技術局組織的“硬X 射線調制望遠鏡（HXMT） 衛星有效載荷分系統可行性論證報告”評審會在高能所召開。參加會議的有國防科工委系統壹司，航天科技集團五院、五院總體部，清華大學，中科院高能所、光電院、空間中心、力學所等單位的領導和專家。評審組聽取了有效載荷分系統可行性論證情況的匯報，經討論後指出：HXMT有效載荷方案內容完整，合理可行，能夠滿足科學目標的要求和衛星平臺的約束條件；HXMT有效載荷分系統的關鍵技術已經突破。HXMT有效載荷具備工程立項的條件，同意通過評審。
2007年9月3日，HXMT衛星技術可行性論證報告通過了中科院與航天科技集團聯合組織的評審。
2007年9月7日，國防科工委在北京召開HXMT衛星工程大總體討論會。會議組成了包括王希季院士等13位專家的專家組，航天科技集團科技委副主任徐福祥研究員為組長，孫家棟院士為顧問。會議聽取了HXMT工程研制總要求、衛星總體技術方案、運載系統、發射場系統、測控系統、科學應用系統方案等6個報告。專家組對衛星大系統方案論證的下壹步工作提出了建議。工程大總體討論會的召開標誌著HXMT工程立項過程正式啟動。
2008年4月，國防科工委委托中咨公司完成HXMT衛星經濟可行性評估，核定總經費約人民幣10億元。由於經費不能落實，原定於2008年完成的工程立項未能完成。
2008年4月28-30日，HXMT舉辦了有效載荷與地面應用系統首次型號產品質量培訓。航天五院、清華大學、中科院空間中心、光電院、高能所等單位的近百名參與工程研制的人員和各分系統負責人參加了此次培訓。HXMT作為我國首顆空間天文衛星項目肩負著重要歷史使命和責任，將在我國空間大科學系統建設中起重要作用。通過這次培訓要樹立起航天工程產品的質量意識，重視質量管理，並加快質量管理體系的建設。培訓班邀請航天五院原總質量師、著名資深質量外審員陳明德研究員以中華人民***和國國家軍用標準GJB9001A-2001為主線，結合航天產品研制的規範、要求及他本人幾十年從事航天產品研制的親身經歷授課3天。培訓結束後進行了書面考試，考試合格者將頒發相應質量培訓合格證書。
2008年7月4日，高能所聯合航天科技集團五院總體部召開了對國防科技工業民用航天背景型號項目HXMT衛星有效載荷及應用關鍵技術研究的結題驗收會。來自航天科技集團五院返回式項目辦、研發部、總體部，原子能科學研究院，清華大學，以及中國科學院光電院、國家天文臺、高能所等單位的專家組成驗收專家組，顧逸東院士擔任組長。 專家組聽取了項目總結報告；實地查看了有效載荷研制的硬件成果，包括高能X射線望遠鏡單體工程機，中、低能X射線望遠鏡原理樣機，以及地面測試聯調系統和真空試驗設備；查驗了包括方案報告、試驗證明、管理文件等在內的歸檔資料。專家組認為，項目組高質量完成了科工委批復和實施方案規定的全部研究內容，完成了所有樣機的研制，達到並部分超過了規定的關鍵技術指標；關鍵技術已經取得突破，文檔資料齊全有效，對有效載荷和地面應用系統方案及衛星總體方案提供了有力的支撐，為項目進入工程階段的研制打下了堅實的基礎。驗收專家組同意通過驗收。
HXMT將於2016年年底發射。