国防総省とNASAは、宇宙開発の多くの分野で密接な協力関係にあった。1963年9月、NASAと国防総省は宇宙ステーションの建設で協力することに合意した。一方で国防総省は独自の有人施設を要求し、同年12月には有人軌道実験室 (Manned Orbital Laboratory, MOL) 計画を発表した。MOLは小型の宇宙ステーションで、2名の搭乗員が大型の望遠鏡を使用して偵察写真を撮影することを主な目的としていた。このステーションはタイタンIIの上段と同じ直径のもので、ジェミニを改造した宇宙船を上に載せ、有人で発射されることになっていた。また宇宙船の底には耐熱保護板をくり抜いてハッチが設けられており、飛行士らはそこを通ってステーションに移動した。MOLは次の5カ年の予算の獲得をNASAと競合し、政治家や他の役人らはしばしばNASAがMOL計画に参加するか、あるいは国防総省の設計を使用するよう提案した。軍事計画の都合上、MOLと似通ったものにならなくなるようにするためNASA案には変更が加えられた。
1959年、ブラウンはアメリカ陸軍弾道ミサイル局の開発実行部長として、陸軍に彼のホライゾン計画 (Project Horizon) の最終案を提出した。同計画の最終目標は人間を月に送ることであり、これは間もなく当時設置が急がれていたNASAに引き継がれた。月飛行計画に尽力する一方で、ブラウンはホライゾンの上段を使用して軌道実験室を建設する計画についても詳細を詰め、これが後にスカイラブの構想として使用されることになった。1960年代初頭には、NASAの中枢部のいくつかの部門ではさまざまな宇宙ステーションの方式が検討されていた。研究ではサターン5型を使用して拠点を打ち上げ、その後に飛行士を乗せたアポロ司令・機械船をサターンIBで打ち上げるか、あるいはタイタンIIでジェミニ宇宙船を打ち上げる方式が多くの者に注目されており、貨物物資が必要とされない場合においては後者のほうがはるかに経費が少なくてすんだ。提案の中には、2人か3人が滞在するアポロを基本にしたものや、4人が滞在しジェミニによって補給される小さな「円筒」形のものから、約5年の稼働期間で24人が滞在し、回転して重力を発生させる巨大なものまでが含まれていた。サターン5型の第三段S-IVBを有人の実験室として使用する研究案は、1962年にダグラス・エアクラフト社によって文書化された。
ロケット技術者ヴェルナー・フォン・ブラウンとSF作家のアーサー・C・クラーク、および他の有人宇宙飛行に対する初期の賛同者らは1960年代までに、宇宙ステーションは宇宙開発の初期段階における重要なステップになるであろうと予想していた。ブラウンは1952年から1954年にかけ、雑誌コリヤーズ (Collier's) で連載された「人類はまもなく宇宙を征服する！ (Man Will Conquer Space Soon!)」という題名の一連の感化的な記事の作成に参加していた。彼の構想は直径75メートルの巨大なリング型のステーションを回転させ、それによって人工重力を発生させるというものであった。またそれを軌道上で建設するためには、重量6,500トンの複数のスペースシャトルが必要になるとされた。ステーションに滞在する80名の乗員の中には、望遠鏡を操作するための天文学者、地上の天候を予想するための気象学者、偵察活動を実行するための軍人などが含まれた。またブラウンは、将来的な月や火星への探査はこのステーションを拠点にして行われると予想した。その後トランジスター、太陽電池、遠隔測定法などが発達したことにより、1950年代から1960年代初頭にかけ、無人の人工衛星が雲の様子や敵国の核兵器の開発の状況などを撮影して地上に送ることが可能になった。これにより、上記の目的で巨大なステーションを建設することはもはや不要になった。またアメリカのアポロ計画も、ステーションを拠点に軌道上で月に向かう機体を製造するという方式は選択しなかった。一方で科学的目的においては、1機のロケットで打ち上げられるようなより小型のステーションは依然として検討する価値を残していた。
分割民営化直後の1987年4月、広島駅 - 下関駅間にて、JR西日本が「しおじ」（485系を使用）を運転したが、これが民営化後初のリバイバルトレインである。そして、横軽廃止から間もない1997年（平成9年）11月に東日本旅客鉄道（JR東日本）が上越新幹線（新潟駅 - 大宮駅間）開業15周年・JR東日本発足10周年を記念して「懐かしのとき」（新潟→上野間）や12月の「懐かしの佐渡」（新潟駅 - 上野駅間）を復活運転したころからブームが再燃した。翌1998年4月には東海旅客鉄道（JR東海）が身延線開業70周年を記念して急行「富士川」、「身延線115系（ワインレッド色）」を、同年7月には東日本旅客鉄道（JR東日本）が高崎支社主体で「ゆけむり」（使用車種は169系）を、翌8月には同水戸支社主体で常磐線開業100周年を記念して「おもいでのひたち」を復活運転。いずれも好評に終わると、1999年のゴールデンウィーク中には「あまぎ」が、8月には北海道旅客鉄道（JR北海道）により「天北」が運転され、ブームの兆候はより顕著になっていく。2000年（平成12年）8月に至り西日本旅客鉄道（JR西日本）が山陽新幹線博多開業25周年を記念して新大阪駅→博多駅間で「はと」（団臨扱）を運転すると、以降はJR東海を除くJR5社がこれを熱心に行うようになった。2000年代前半までは特急形車両や急行形車両を使用することが多かったが、近年は113系や115系、キハ40系などといった近郊形車両を用いたリバイバルトレインが運転されることも多い。