本项目作为国家广播电视总局“中国梦”主题的国家重点动画项目，是一部以传播社会主义核心价值观为主旨，以“中国梦”精神内涵为主题的动画片。《星星梦》第三季延续了前两季的故事主题，通过对当下少年儿童各种梦想的展示，体现“中国梦”对孩子们成长的重要意义，培养孩子们的爱国主义情怀。

本作讲述了史努比去了太空总署实现自己的太空梦想的故事。史努比和胡士托一起被选中参加了一个太空任务，让我们和史努比一起飞上太空，看它如何实现梦想成为美国航空航天局的宇航员！