Завершение в 1997 году полетов приматов на КА 'Бион' (см. соответсвующий раздел) не стало окончательным концом всей программы. В 2005 году было принято решение возобновить производство спутников-лабораторий. До 2016 года должно состояться три полета кораблей нового поколения КА 'Бион-М', изготавливаемых в ЦСКБ 'Прогресс'. Масса нового космического аппарата - 6535 кг, масса научной аппаратуры - 800 кг, длительность полета - до 45 суток, высота рабочей орбиты - 400 - 450 км. Однако их 'пассажирами' станут лишь мелкие грызуны - крысы или мыши.

Бион-М1

Запуск первого из таких аппаратов, 'Бион-М1', был предварительно запланирован на 2010 год, однако его изготовление затянулось. В начале 2011 года генеральный директор 'ЦСКБ-Прогресс' Александр Кирилин сообщил, что новый корабль планируется изготовить в 2011 году, а запустить в 2012 году. Планируется, что на борту космического аппарата будет находиться 45 мышей и 8 монгольских мышей-песчанок, а также 15 тритонов и улиток. Кроме того, на 'Бион-М' предполается запустить 30-40 микроорганизмов и высших растений. Вся живность будут находиться в условиях невесомости около 30 суток.

7 октября 2011 года, по итогам совещания, состоявшегося 5-6 октября в ФГУП 'ГНПРКЦ 'ЦСКБ-Прогресс' (г.Самара), в сообщении Роскосмоса был объявлен предполагаемый срок запуска аппарата 'Бион-М1' - третий квартал 2012 года.

19 апреля 2013 года. В 10:00 UTC (14:00 мск) с ПУ ? 6 площадки ? 31 космодрома Байконур стартовыми командами предприятий ракетно-космической отрасли России осуществлен пуск ракеты-носителя 'Союз-2.1а' с биологическим спутником 'Бион-М1' и шестью микроспутниками. В 10:09 UTC (14:09 мск) спутник 'Бион-М1' с микроспутниками успешно отделился от последней ступени носителя и вышел на околоземную орбиту. На его борту спутника находится около сотни различных живых организмов - восемь монгольских песчанок, 45 'генетически чистых'мышей, гекконы, рыбы, пресноводные рачки, водоросли, микроорганизмы, семена растений. Кроме того, на спутнике находятся искусственные метеориты - специальные пластины из базальта с маленькими отверстиями-туннелями, куда помещены споры бактерий. Они помещены на наружную поверхность спускаемого аппарата, будут подвергаться воздействию космической радиации и вакуума, а при возвращении на Землю испытают все, что приходится на долю настоящих метеоритов - рост температуры до тысяч градусов, перепады давления, перегрузки.В ходе месячного полета планировалось проведение биотехнологических экспериментов, например, по выращиванию кристаллов белка.

19 мая 2013 года. В 6:32 мск спускаемый аппарат биоспутника 'Бион-М1' отделился от приборно-агрегатного отсека космического аппарата. Успешно пройдя плотные слои атмосферы Земли, капсула в 7:12 мск совершила посадку в расчетном районе - примерно в 100 километрах северо-восточнее Оренбурга. В тот же день руководитель эксперимента Евгений Сычев сообщил, что все восемь монгольских песчанок, которые были на борту биоспутника, погибли из-за того, что их отсек был полностью обесточен - еда и кислород им не подавались. Кроме того, изз-за частичного отказа системы подачи корма погибла часть черных мышей. Погибли также рыбы-цихлиды.

20 мая 2013 года. Главный научный сотрудник Института медико-биологических проблем РАН, заместитель руководителя проекта 'Бион' Евгений Ильин в беседе с РИА Новости сказал, что гибель большей части млекопитающих и всех рыб на борту биоспутника не привела к срыву всего проекта в целом - ученые смогли перестроить планы исследований так, чтобы выполнить практически всю запланированную программу.

6 октября 2013 года на конференции в Институте космических исследований и.о. замдиректора по науке Института медико-биологических проблем России Владимир Сычев сообщил, что причиной гибели через неделю после начала полета находившихся на борту 15 мышей стал вышедший из строя предохранитель блока системы жизнеобеспечения контейнеров.

Бион-М2

6 июня 2014 года. Руководитель проекта 'Бион' Владимир Сычев из Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН сообщил, что биоспутник 'Бион-М2' с мышами на борту будет выведен на орбиту в 2019 году, где проработает 60 суток. По его словам, орбита нового аппарата будет в два раза превышать орбиту биоспутника 'Бион-М1'. Это позволит получить уникальные данные о влиянии солнечной радиации на биообъекты, чтобы впоследствии лучше подготовиться к полету человека в дальний космос, в том числе, на Марс. При этом, как отметил Владимир Сычев, финансирования проекта в 2014 году нет, в 2015 году если и будет, то в очень небольшом объеме. Нормальное финансирование начнется с 2016 года, но работа начинается уже сейчас.

19 ноября 2014 года. Согласно представленной руководителем проектного отдела ракетно-космического центра 'Прогресс' (г. Самара) Валерием Абрашкиным на конференции по космической биологии и авиакосмической медицине информации, аппараты 'Бион-М' ? 2 в 2019 и 'Бион-М' ? 3 в 2022 году будут летать над Землей на орбитах от 575 до 980 км.

27 января 2016 года. Согласно данным, заложенным в финальный вариант проекта Федеральной космической программы (ФКП) на 2016 - 2025, запуски спутников 'Бион-М' ? 2 и 'Бион-М' ? 3 намечены на 2021 и 2025 годы.