研究主要是由天文学家用望远镜实施的，但是太空的物理勘探是由无人驾驶的机器人探测器和载人航天两者实施的。太空探索经常被用作地缘政治对抗，例如冷战时期的代理竞争。太空探索的早期时代主要是被苏联和美国之间的“太空竞赛”驱动的。在1957年10月4日发射进入地球轨道的第一个人造物体，苏联的人造地球卫星史普尼克1号，和在1969年7月20日第一次登上月球的美国阿波罗11号太空船，通常被作为是这个初始阶段的里程碑。在前20年的探索之后，重点从一次性的飞行转移到可重新使用的硬件，例如航天飞机计划，并从竞争走向合作