宇宙飛行
最も一般的な宇宙の境目はカーマン・ラインを基準とする地上100キロメートル(62マイル)から上方を指す(アメリカ合衆国では地上80キロメートル(50マイル)以上の空間を宇宙と定義している)。
地表から発射された物体が地球を周回するためには第一宇宙速度が必要とされるが、これは地球重力圏からの脱出速度である第二宇宙速度よりずっと低い。
全ての打ち上げ機が軌道に到達する際に必要となる膨大なエネルギーの元を保持している。従ってこれが何らかの重要な要素によって突然このエネルギーを放出出来てしまうというリスクを抱えている。1997年1月17日のデルタIIロケットが打ち上げ13秒後に爆発した事故では、16キロメートル(10マイル)離れた商店の窓ガラスが割れたという報告が為された。
更に、宇宙はかなり予測が出来る環境ではあるが、偶然の減圧のリスクや新たに開発された設備での失敗の可能性がある。
再突入
軌道上の宇宙船には大量の運動エネルギーがある。宇宙船が安全に大気圏内で蒸発せずに着陸するためにはこのエネルギーを捨てなければならない。通常、この過程にはエアロブレーキングが使用されるが、宇宙船を空力的加熱から守る特別な方法が必要となる。再突入の理論はハリー・ジュリアン・アレンが提唱した。この理論に基づき、宇宙船は鈍い形 (blunt shapes) で大気圏再突入を果たす。鈍い形となるには、宇宙船の運動エネルギーの1パーセントが大気との衝突で発生する熱エネルギーに変換されなければならない。
着陸 / 着水
マーキュリー計画、ジェミニ計画、アポロ計画のカプセルは全て海に着水した。これらのカプセルは比較的遅い速度で着陸するように設計された。ロシアのソユーズは陸に着陸するために制動ロケットを使用する。スペースシャトルは高速で滑走路に着陸後滑走する。
回収
着陸に成功した宇宙船からは宇宙船、貨物、乗組員を回収出来る。いくつかの例では、宇宙船がまだパラシュートで降下しており着陸する前に特別な設計を施された航空機はこれを引っかけて空中回収出来た。コロナ偵察衛星でこれは実際に行われ、特別改修された航空機は衛星から投下されたカプセルを回収出来た。