宇宙天気は宇宙探検と宇宙開発に関連するいくつかの領域で深遠な影響を及ぼす。地磁気的な条件を変えると、低軌道宇宙船の高度の急速な降下を引き起こす大気中の密度の変化を引き起こすことが出来る。増加する太陽活動による磁気嵐は潜在的に宇宙船のセンサーの誤動作を引き起こしたり、車載エレクトロニクスの動作を妨げることが出来る。また、宇宙環境変化条件の理解も有人宇宙船と生命維持装置の設計に重要である。
環境問題.
これらの問題は地球付近の宇宙環境にも影響を及ぼす。軌道上のスペースデブリ同士の衝突によって増殖する宇宙のごみはケスラーシンドロームを引き起こすので、近い将来に宇宙開発が出来なくなるという懸念が出てくる。従って、現在の宇宙船は再利用が可能なように設計されている。
宇宙船.
宇宙船は宇宙空間で飛行する軌道を制御出来る乗り物である。最初の「本当の宇宙船」はアポロ計画における月着陸船であると言われている。以来これは設計された唯一の空力抵抗を考慮していない宇宙空間での乗り物であり、宇宙空間の中だけで動作した。
有人宇宙飛行.
無重量状態.
長期間の無重量状態に身体を置くことは複数の健康的問題を引き起こす。骨は脆くなり、筋肉及び心臓筋肉組織の永久的な萎縮が始まる。
また短期間の無重量状態で宇宙酔いを引き起こす。内耳の三半規管が重力による抵抗を失って混乱するためだろうと言われているが、未だに解明されていない。前庭覚（平衡感覚）と視覚などの入力情報が中枢神経系で混乱することで宇宙酔いが始まったとする説もあり、研究が続けられている。
放射.
太陽放射、宇宙線は地球大気の上のヴァン・アレン帯で遮られている。
生命維持.
惑星間宇宙航行.
恒星間宇宙航行.
銀河間宇宙航行.
現代の科学力では銀河間の航行は恒星間の航行を遙かに凌駕する技術的困難が容易に予想されるため、純粋にサイエンス・フィクションでしかないと考えられている。
天体力学.
重力と推進効果に関連する天体力学は宇宙船軌道の研究となる。天体力学は、宇宙船が過度の燃料消費を行わず目的地に到達するための計算結果を導く。
宇宙船の推進機構.
宇宙飛行のコスト、市場、及び用途.