2002年，在CBA登上巔峰的姚明迎來了職業生涯新的挑戰，他以NBA歷史上第一個沒有美國背景的狀元秀身份加盟休斯頓火箭，并成為火箭隊沖擊總冠軍的建隊核心。征戰NBA的首個賽季，姚明就代表球隊參加了所有82場比賽，其中72場以首發身份出場，場均拿下13.5分、8.2個籃板和1.8次蓋帽，并以新秀的身份出現在了全明星賽場上。

    05-06賽季開始迎來自己NBA生涯的鼎盛時期，他場均貢獻22.3分、10.2個籃板，雖然火箭隊因為傷病問題沒能打入季后賽，但姚明個人的表現足以讓自己成為聯盟中最優秀的中鋒之一。06-07賽季姚明首次作為球隊核心的位置帶領火箭隊進入季后賽，場均貢獻25分、9.4個籃板和2次蓋帽的數據，08-09賽季球隊打入西部半決賽達到自己在NBA生涯的巔峰，但傷病的侵襲已經給姚明帶給了很大的困擾，他連續兩個賽季因為受傷沒能跟球隊走到最后。

    整個NBA生涯，姚明一次入選最佳新秀陣容，四次入選年度第三陣容，兩次入選年度第二陣容，單場最高得分41分在04年2月23日對陣老鷹的比賽中取得，單場最多籃板22個在05年3月11日對陣太陽隊的比賽中取得，04年2月23日對陣老鷹的比賽中，姚明還送出了職業生涯最高的7次助攻，06年12月15日對陣湖人的比賽中，他為球隊貢獻了職業生涯最高的8次蓋帽。姚明在NBA的首場比賽是2002年10月31日火箭對陣步行者，姚明的處子秀出場11分鐘，沒有得分，摘得2個籃板。2010年11月11日，姚明在火箭對陣奇才的比賽中出場僅6分鐘就受傷離場，這也成為了姚明NBA生涯的最后一場比賽。

    在NBA效力期間，對東西方籃球做出卓越貢獻的姚明曾兩次登上《時代周刊》亞洲封面，兩次被《時代周刊》評為年度世界最具影響力的100人，被美國《體育新聞》評為職業體育最有影響力的100人。

    姚明還為中國男籃做出了巨大的貢獻，自1999年開始代表中國男籃參加正式國際比賽開始到2008年北京奧運會，姚明代表中國男籃參加了四屆亞錦賽，三屆奧運會，兩屆世錦賽以及一屆亞運會。其中，姚明一共出戰了68場比賽，共得到1243分667籃板147封蓋，場均18.3分9.8籃板2.2封蓋，幫助中國男籃兩次闖進世界前八，并四次站上亞洲之巔！