הגוף אורגן כשירות צבאי במחלקת חיל האוויר, אחת משלוש המחלקות הצבאיות במחלקת ההגנה. בראש חיל החלל, דרך מחלקת חיל האוויר, עומד מזכיר חיל האוויר המדווח למזכיר ההגנה, וממונה על ידי הנשיא באישור הסנאט. הקצין הצבאי הבכיר ביותר בחיל החלל הוא ראש המבצעים בחלל, שמפעיל פיקוח על יחידות חיל החלל ומשמש כאחד מראשי המטות המשולבים. רכיבים מסוימים של חיל החלל יוקצו לפיקודים הקרביים המאוחדים. בזמן שלמפקדים סמכות מבצעית מזכיר חיל האוויר ומפקד מבצעי החלל ישמרו על סמכות מנהלית.
ביוני 2017, וועדת השירותים המזוינים (HASC) בקונגרס הצביעה פה אחד להקים חיל חלל בהתאם לחוק מימון ההגנה.[3] הגוף החדש תוכנן להיות מנוהל על ידי מזכיר חיל האוויר (כפי שחיל הנחתים מוכפף למחלקת הצי), אך יהיה אגף נפרד ולמפקדו יובטח מושב במטות המשולבים.[4]
בכירים רפובליקנים ודמוקרטים מוועדת המשנה של הכוחות האסטרטגיים, הרפובליקנים מייק רוג'רס (מאלבמה) וג'ים קופר (מטנסי), יזמו את ההצעה. חלק מחברי ועדת השירותים המזוינים, כולל הרפובליקנים מרתה מקסאלי (מאריזונה) וקולונל חיל-האוויר לשעבר, מייק טרנר (מאוהיו) הביעו חשש שהצעה זו לא תזכה לשימוע או בדיקות בדבר נחיצות חיל שכזה והלינו על כך ששמעו על ההצעה במהלך ההצבעה בלבד.[5][6]
מפקד פיקוד חיל האוויר והחלל לשעבר, הגנרל לאנס.ו. לורד דווקא תמך בהצעה, אך הזהיר שעל תוכניות החלל של הצבא והצי להיכלל כתוכניות של חיל החלל החדש.[11][12]
כמוזכר בחוק על הקמת החיל, המשימה של חיל החלל האמריקני היא "לארגן, לאמן, ולצייד חילות חלל על מנת להגן על האינטרסים של ארצות הברית ובעלי בריתה בחלל ולהעניק יכולות בחלל לחיל המשותף. תחומי האחריות של חיל החלל כוללים פיתוח אנשי מקצוע צבאיים לחלל, רכישת מערכות חלל צבאיות, פיתוח הדוקטרינה הצבאית למען חיל החלל וארגון חילות החלל שיוצגו בפני הפיקודים הקרביים."[14]
במעמד החתימה על החוק להקמת החיל נימק זאת הנשיא לשעבר דונלד טראמפ בכך ש"החלל הוא כבר זירת לחימה", רמז לעובדה שסין, רוסיה והודו כבר משגרות טילים בליסטים לחלל ובכוונת ארצות הברית להשיג עליונות עליהן. מזכיר המדינה הסביר באותו מעמד כי "החלל הפך לכל כך משמעותי לדרך החיים שלנו, לכלכלה שלנו ולביטחון הלאומי שלנו שעלינו להיות מוכנים להגן עליו כאומה מפני פעולות עוינות".[15]
עם הקמתו של חיל החלל כזרוע נפרדת של צבא ארצות הברית טען אילון מאסק, שהקים את חברת החלל הפרטית SpaceX, כי חיל החלל המדובר הוא תחילתו של צי הכוכבים המתואר בסדרת הטלוויזיהמסע בין כוכבים.[16] עם פרסום הלוגו הרשמי החדש של חיל החלל, ציינו גורמים שונים, בעיקר ברשתות החברתיות, את הדמיון של הלוגו לזה של צי הכוכבים הבדיוני מזיכיון מסע בין כוכבים.