アメリカ航空宇宙局
NASAが最初に行ったのは、冷戦下におけるソ連との熾烈な宇宙開発競争の中で実施された有人宇宙飛行計画であった。1958年に開始されたマーキュリー計画はまだほとんど手探りの状態で、そもそも人間は宇宙空間で生存できるのかという初歩的なことを調べることから開始された。また陸・海・空軍からも代表者が送り込まれ、NASAを支援した。飛行士の選抜は、すでにいる選び抜かれた軍のテスト・パイロットの中から候補を絞り込めばよいだけなので、比較的容易であった。
1961年5月5日、第一次選抜飛行士「マーキュリー・セブン」の一人であるアラン・シェパード(Alan Shepard)飛行士がマーキュリー宇宙船「フリーダム7」で15分間の弾道飛行に成功し、アメリカ初の宇宙飛行士となった。その後1962年2月20日にはジョン・グレン(John Glenn)飛行士が「フレンドシップ7」で2時間半の飛行を行い、初の地球周回飛行を成功させた。
20世紀の中盤からNASAは地球観測のための計画を増加させ、環境調査を行ってきた。その成果の一つが1980年代に打ち上げられた「地球観測システム(Earth Observing System、EOS)」で、オゾン層の破壊のような地球的規模の環境問題を監視することが可能となった。
また初の世界的規模の測量は、1978年にゴダード宇宙研究所の科学者たちにより、ニンバス(Nimbus)7号を使用して行われた。