5 июля 1999 год. Через несколько минут после старта с космодрома Байконур взорвалась российская ракета-носитель «Протон». Обломки упали в Каркаралинском районе Карагандинской области. Обломок попал в один из дворов жилого сектора, другая часть — в озеро Беталыс. В степи возник пожар, вызванный разливом топлива центральной секции РБ «Бриз М». Топливо второй и третьей ступеней РН выгорело и испарилось при разрушении баков этих ступеней на высотах 28–30 км. После этого Казахстан временно запретил запуски с космодрома Байконур. Российско-казахстанская комиссия пришла к выводу, что населению в районе падения ракеты ничего не угрожает, признаков отравления токсичным гептилом они не обнаружили. И уже 14 июля после двусторонних переговоров запрет на российские спутники был снят. Сумма ущерба Казахстану была оценена в 270 тысяч долларов.
27 октября 1999 год. Вновь произошла авария ракеты-носителя «Протон». Обломки упали возле поселка Атасу, в 100 километрах от Караганды. Один из обломков снова попал в жилой двор.
«Судя по полному отсутствию ущерба от аварии 27 октября, мы должны выплатить в качестве компенсации Казахстану раз в десять меньше, чем при предыдущей аварии, — заявил 2 ноября в прямом эфире радио „Эхо Москвы“ вице-премьер российского правительства Илья Клебанов. — В отличие от июльской аварии, когда небольшая часть горючего ракеты все-таки пролилась, сейчас не пролилось ничего».
С казахстанской стороны звучали даже заявления о необходимости пересмотра договора об аренде комплекса Байконур и введения разрешительной процедуры по запускам вместо уведомительной. Через несколько месяцев — в феврале Казахстан вновь разрешил россиянам запускать «Протоны» с Байконура.
5 сентября 2007 год. «Протон-М» должен был вывести на орбиту японский коммерческий спутник JCSAT-11. Ракета-носитель стартовала 6 сентября в 02:42 по московскому времени с космодрома Байконур, однако пуск оказался неудачным. На 135-й секунде полета произошла внештатная ситуация, в результате были автоматически отключены двигатели второй ступени. На месте падения обломков ракеты-носителя произошел сильный пожар.
Произошло это на территории Улытауского района Карагандинской области, в нескольких десятках километров от Жезказгана. В этот день в городе находился Нурсултан Назарбаев.
В соответствии с протоколом, подписанным между Россией и Казахстаном, утверждена сумма компенсации составила 291,8 млн. тенге (около 2,4 млн. долларов США). Изначально казахстанская сторона требовала $60,7 млн., но Россия добилась снижения суммы компенсации. Также компенсация в размере более 2 млн. тенге полагалась фермеру, крестьянскому хозяйству которого был нанесен ущерб при падении ракеты-носителя.
5 декабря 2010 год. Ракета «Протон-М» с тремя спутниками «Глонасс-М» стартовала с космодрома Байконур. Первые три ступени отработали свою программу в штатном режиме, после чего от третьей ступени отделился разгонный блок ДМ-03 с тремя спутниками. Специально созданная комиссия потом выяснит, что в разгонном блоке оказалась лишняя тонна топлива. В результате маневр, призванный поднять «Глонассы» к рабочей орбите, завершился переходом на незамкнутую орбиту.
Некоторые СМИ позже сообщили, что расследование выявило ошибки в системе менеджмента и качества — указывалось, что «техническая документация не отрабатывалась, контроль за ней не осуществлялся».
После этой аварии были уволены вице-президент и главный конструктор по средствам выведения РКК «Энергия» Вячеслав Филин и заместитель руководителя Роскосмоса Виктор Ремишевский. Руководителю Роскосмоса Анатолию Перминову был объялен выговор. Но после аварийного пуска КА «Гео-ИК-2» в апреле 2011 года Перминов ушёл с поста главы Роскосмоса.
18 августа 2011 год. В результате аварии РБ «Бриз-М» был оставлен на нерасчетной орбите спутник связи Экспресс АМ-4 российского спутникового оператора ГПКС. Экспресс АМ4 должен был стать самым мощным спутником связи в Европе. По словам министра связи России Игоря Щеголева, Экспресс АМ4 являлся «выдающимся по своим параметрам телекоммуникационным спутником не только для России, но и для всего мира». Согласно выводам комиссии, в ходе формирования циклограммы работы РБ «Бриз-М» был необоснованно «заужен» временной интервал подворота гиростабилизированной платформы.
6 августа 2012 год. Спутники оставлены на неправильной орбите и не могут быть использованы по назначению. КА «Экспресс МД2» предназначался для предоставления услуг цифрового телерадиовещания, телефонии, передачи данных, мультимедиа, подвижной связи и сетей VSAT в диапазонах С- и L- на территории России и Азии.
2 июля 2013 года. После старта РН «Протон-М» с разгонным блоком ДМ-03 произошли авария и падение РКН на ~32,682 с полёта на территории космодрома приблизительно в 2,5 км от стартового комплекса. В этот момент в ракете находилось около 600 тонн компонентов топлива, большая часть которых сгорела при взрыве. Жертв и разрушений нет. Пуск ракеты и её крушение в прямом эфире показал телеканал «Россия-24». Ущерб от аварии оценивается в 4,4 млрд рублей, так как этот пуск не был застрахован. После аварии была создана аварийная комиссия под руководством заместителя главы Федерального космического агентства Александра Лопатина. Комиссия пришла к выводу, что причиной аварии РН «Протон-М» стала неправильная установка датчиков угловых скоростей по каналу рыскания при сборке ракеты в ноябре 2011 года. Три датчика из шести были перевёрнуты на 180 градусов, что привело к получению системой управления ракеты некорректных данных о её ориентации. Позже писали, что сами датчики технологически сложно установить неправильно, их закрепили с применением силы, после того как не смогли установить в соответствии с инструкцией.
Комиссия установила также, что при проведении пуска РКН формирование сигнала «Контакт подъёма» произошло до фактического схода РКН с опор пускового устройства, на 0,4 с раньше расчётного времени. Тем не менее, это не стало причиной аварии. В связи с аварией председатель правительства РФ Дмитрий Медведев 2 августа 2013 года объявил выговор главе Роскосмоса Владимиру Поповкину за ненадлежащее выполнение своих обязанностей.
Экологи разошлись в оценке угрозы населению при взрыве «Протона» на Байконуре. В частности, общероссийская организация «Зеленый патруль» уверена, что авария ракеты-носителя «Протон-М», на борту которой было до 600 тонн горючего, не представляет угрозы для населения, в то время как союз «За химическую безопасность» считает необходимым для местных жителей отказаться от использования воды из колодцев. Ранее эксперты заявили, что ядовитое облако, образовавшееся из компонента сгоревшего ракетного топлива гептила, не дойдет до населенных пунктов Казахстана.
В Сети 2 июля 2013 года около 10 часов утра появились первые снимки и видеозаписи с Байконура (и окрестностей: на ролике «Облако гептила накрывает Байконур» опознали станцию Тюра-там), на которых просматривается желто-коричневое облако на горизонте. Однако масштабного химического заражения удалось избежать.
В первые часы после аварии жителей Кызылординской области призвали не покидать свои дома. В Байконуре не работали магазины, в больницах увеличилось количество обращений астматиков и гипертоников.
В апреле 2014 года появилось сообщение о том, что экологи вновь возобновят исследование окружающей среды в Кызылординской области, где произошло падение «Протона».
Министерство окружающей среды и водных ресурсов Казахстана оценило ущерб окружающей среде, нанесенный при аварии, почти в 13 млрд тенге. ( около 71,5 млн долларов США). Российская сторона компенсацию еще не выплатила.
16 мая, 2014 год. Ракета-носитель «Протон-М» была запущена с Байконура в расчетное время — 1.42 мск. Космический аппарат «Экспресс-АМ4Р» создан европейской компанией EADS Astrium по заказу ФГУП «Космическая связь» в рамках Федеральной космической программы России на 2006-2015 годы.
«Экспресс-АМ4Р» являлся третьим космическим аппаратом серии «Экспресс», запущенным в 2014 году. «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» 16 марта этого года успешно вывел на орбиту спутники «Экспресс-АТ1» и «Экспресс-АТ».
По информации Роскосмоса, авария произошла во время работы третьей ступени «Протона», когда ракета находилась в верхних слоях атмосферы. По информации источника РИА Новости, «Протон» упал за пределами Казахстана, данных о жертвах и разрушениях пока не поступало.