该实验室是今年8月科技部批复筹建的第三批“一带一路”联合实验室，中方由中科院微小卫星创新研究院（上海微小卫星工程中心）牵头，葡方为科技基金会（FCT）牵头。葡萄牙科技和高等教育部部长埃托尔、科技部部长王志刚出席线上启动会，并发表致辞。

地处大西洋沿岸的葡萄牙是大航海时代的先驱，对于海洋的探索和研究一直有自身优势。而大陆另一端的中国多年来不断在海洋和空间探索领域大踏步前行。将双方的科技资源优势互补，从太空中遥看两大洋的潮起潮落，成为中葡之间科技合作的一个契机。

星海联合实验室始于2014年，时任上海微小卫星工程中心主任相里斌访问葡萄牙泰克威集团，建立合作。

2015年9月，工程中心发射的立方星编队搭载了葡方星间链路模块完成测试。

2017年4月，时任卫星创新研究院院长于英杰访葡推进合作，双方提出共建联合实验室。同年9月，双方签署共建计划。

2018年，双方高层多次互访。在当年10月的上海浦江创新论坛期间，葡萄牙成为主宾国。11月，埃托尔宣布将与中科院机构联合筹建STARLab实验室。

2018年12月，在习近平主席和科斯塔总理的见证下，时任卫星创新院院长龚建村与泰克威集团CEO签署合作谅解备忘录。在葡萄牙设立“中葡星海联合实验室-STARLab”写入“中葡联合声明”。

2019年，STARLab升级为中科院-FCT级联合实验室，双方将加强空海领域研究和交叉创新。

2021年1月，基于星海联合实验室，卫星创新院牵头申请科技部“一带一路”联合实验室。8月，中国-葡萄牙星海“一带一路”联合实验室获得科技部批准筹建。

至此，形成中葡星海联合实验室（STARLab）在海外建设，中葡星海“一带一路”联合实验室在国内建设的布局，二者相互结合，支撑中葡两国“蓝色伙伴关系”，“全面战略伙伴关系”高水平发展。