二战后，美国和前苏联在德国的研究基础上继续从事火箭及其他航天技术的研究工作。到20世纪50年代，美国和前苏联研製的各种类型飞弹武器相继问世，形成了飞弹武器系统，同时也积累了研製运载火箭的经验，建立了与之配套且初具规模的工业设施。

1957年10月4日，前苏联採用改装的P－7洲际飞弹把世界上第一颗人造地球卫星送入太空。 　人类要实现上天的愿望必须满足三个条件：第一要有强大的运载工具，第二要有乘坐太空人的先进的太空飞行器，第三必须弄清高空环境和飞行环境对人体的影响，并找到防护措施。到20世纪50年代，美国和前苏联在这几方面都取得了长足的进步，为载人航天奠定了坚实的技术基础。

1961年4月12日，前苏联首先将载有世界上第一名太空人尤里·加加林的“东方1号”宇宙飞船送入离地面181～327千米的空间轨道。尤里·加加林的航天飞行，实现了人类梦寐以求的飞天愿望，开创了载人航天的新时代。

美国也紧随其后，1969年7月20日，“阿波罗Ⅱ号”登月舱在月球“静海”区安全着陆，美国太空人N·A·阿姆斯特朗和E·E·奥尔德林登上月球，实现了人类几千年的梦想，使嫦娥奔月的神话变成了现实，人类探索太空的成就达到了新的高峰。

自第一颗人造卫星成功发射后，在短短不到半个世纪的时间里，人类对太空的探索已取得了飞速发展。从人造卫星的套用到星际探索，从月球探险到火星、土星勘探计画再到彗星“深度撞击”。截至2004年底，世界各国共进行了航天发射4000多次，把5500多个各类太空飞行器送入太空，目前，仍在轨道上或宇宙中运行的太空飞行器大约有1300多个。迄今为止，人类已经研製成功了载人飞船、空间站、太空梭等三种不同的载人太空飞行器，将500多人送入太空，有12人登上月球，并已开始建造永久性载人空间站。

1961年4月12日，苏联成功地发射了世界上第一艘载人飞船“东方”1号，乘坐这艘飞船的航天员是加加林。飞船环绕地球飞行时，轨道的近地点为169公里，远地点为315公里，轨道周期是89.3分钟，从发射到返回曆时108分钟。在“东方”号载人飞船发射之前，苏联曾进行多次不载人飞行试验。在第三次飞行试验时，飞船载2只狗和50只老鼠，并成功返回。 但专家发现，在飞船绕地球飞行到第四圈时，1只狗严重呕吐，因此决定第一次载人飞行只绕地球一圈就返回。

1965年3月18日，苏联发射了“上升2号”飞船，该飞船有两名航天员，别列亚耶夫空军上校和列昂诺夫空军中校。列昂诺夫在舱外空间环境中行走了12分钟，成为太空行走第一人。第一次太空行走并不顺利，出舱后不久，由于航天服的充气膨胀，他感到弯曲胳膊和腿都困难。当他回舱时，慌乱中颠倒了进入程式，先进头后进脚，不能在圆筒形的气闸舱中将身体转过来关闭身后的舱门。后来不得不冒着患减压病的风险，调低航天服内的压力，才转过身来，将气闸舱门关闭。这时他已经大汗淋漓，航天服里面全是汗水，体重减了5.4公斤。

1966年3月16日，美国太空人阿姆斯特朗（Neil Armstrong）和斯科特（Dave Scott）乘坐“双子星座”飞船，手动操作交会过程，与无人“阿金纳”目标飞行器对接，实现了两个太空飞行器之间的首次交会对接。

1970年6月1日，苏联发射了联盟9号飞船，机组人员2名，目的是研究长期无重力飞行对机组的效应。该飞船在太空飞行17天16小时58分55秒，于6月19日返回地面，成为在太空飞行时间最长的飞船。

1971年4月19日，苏联发射了世界上第一座空间站“礼炮”1号，开闢了载人航天的新领域。“礼炮”1号重18425公斤，运行到1971年10月11日。　运行时间最长的空间站

1986年2月20日，苏联成功地发射了“和平”号空间站的核心舱，从此开始了新型空间站的建设。在“和平”号空间站运行的15年期间，共有31艘载人飞船、62艘货运飞船与其对接，28个长期考察组和16个短期考察组先后访问过“和平”号空间站，共进行了16500次科学试验，完成了23项国际科学考察计画。2001年3月23日，“和平”号空间站坠落于南太平洋预定海域，成为人类历史上飞行时间最长的空间站。

1968年12月21日，美国的土星5号火箭发射升空，它携带的阿波罗8号飞船乘坐着3名航天员。在12月24日上午，机组抵达了月球轨道并进入环绕月球的轨道运动。这是人类第一次环绕月球飞行。

1969年7月16日，美国阿波罗11号飞船离开地球，飞往月球。7月20日，美国东部时间晚上10点56分，在着陆约6小时后，航天员阿姆斯特朗钻出登月舱，下到月球表面。

俄罗斯航天员波利亚科夫(Polyakov)于1994年1月8日乘联盟TM-18到达“和平”号空间站，于1995年3月22日乘联盟TM-20飞船返回地面。在这期间，他在空间站中连续停留437天17小时58分4秒，围绕地球运行7075圈，移动300765000公里，创下了世界上最长的单次太空飞行纪录。

2005年8月16日，在国际空间站工作的俄罗斯太空人谢尔盖·克里卡列夫打破了他的同胞谢尔盖·阿夫杰耶夫创造的747天14小时14分11秒的太空停留纪录，成为累计在太空停留时间最长的人。

阿波罗13号机组在1970年4月15日到达月球的远边，距离月球表面254公里，距离地球400171公里，创下了航天员太空飞行最远的纪录。

1989年5月26日，阿波罗10号飞船从月球返回地球时，创下了载人太空飞行最快的纪录，速度为11.1公里/秒。

1967年4月24日，苏联航天员科马罗夫(Komarov)因飞船在载过程中降落伞失灵，飞船坠毁而身亡，成为世界上第一位在执行太空飞行任务时献身的航天员。一名在伊斯坦堡的美国安全局工作人员监听到，就在撞击到地面之前，苏联的总理科希金告诉科马罗夫，国家为他而自豪，但这位特工没有听到科马罗夫的回答。科马罗夫后来被授予“苏联英雄”和“列宁勋章”。一颗在1971年发现的小行星命名为1836科马罗夫，以表示对他的纪念。

国际空间站于2010年建成后，总重量423吨，长108米，宽88米。有6个实验室，33个标準有效载荷柜，可载6至7人。这将是最大的空间站。

世界上第一位女航天员是苏联的捷列什科娃，她生于1937年3月6日，是一位拖拉机手，曾参加跳伞俱乐部，后被选为航天员。1963年6月16日乘“东方”6号进入太空，在轨道上运行了70小时50分钟，绕地球48圈。2003年捷列什科娃访问了中国。

1984年7月25日，苏联女航天员萨维茨卡娅走出“礼炮”7号空间站的舱门，进行了3小时35分钟的太空行走，成为世界上第一位进行太空行走的女航天员。萨维茨卡娅出生于1948年8月8日，在1982年乘联盟T7飞船飞行，成为苏联第二位女航天员。

1997年2月11日，美国“发现”号太空梭进行编号为STS-82的飞行，机组7人，目的是对哈勃望远镜进行第二次维修，于1997年2月21日返回地面。

1997年2月10日，苏联发射联盟TM-25飞船，与“和平”号空间站对接，并于1997年8月14日返回地面，机组3人。

1997年2月11日到1997年2月21日期间，在太空飞行的航天员共有13人，创下了同时在太空飞行的太空人最多的纪录。

1995年6月27日，美国亚特兰蒂斯号太空梭执行STS-71飞行，在6月29日与“和平”号空间站对接。亚特兰蒂斯号机组5人，“和平”号空间站内机组5人。这次对接创下了在太空对接时航天员最多的纪录。

太空飞行时间最长的国家

到2004年10月24日，苏联/俄罗斯的航天员在太空共飞行了16858.71人/天。

1981年4月12日，第一架太空梭“哥伦比亚”号在卡纳维拉尔角甘迺迪航天中心发射成功，揭开了航天史上新的一页。这架太空梭总长约56米，翼展约24米，最大有效载荷29.5吨。它的核心部分轨道器长37.2米。每次飞行最多可载8名太空人，飞行时间7至30天，轨道器可重複使用100次。太空梭集火箭，卫星和飞机的技术特点于一身，能像火箭那样垂直发射进入太空，又能像卫星那样在太空飞行，还能像飞机那样再入大气层滑翔着陆，是一种新型的多功能太空飞行器。

从1981年4月至2005年8月，美国一共有5架太空梭进行了114次飞行，其中哥伦比亚号28次，挑战者号10次，发现号31次，亚特兰蒂斯号26次，奋进号19次。

旅行者1号（Voyager 1）是一艘无人外太阳系太空探测器，重815千克，于1977年9月5日发射。它曾到访过木星及土星，第一次提供了它们卫星的高解析度清晰照片。它是离地球最远和飞行速度最快的人造飞行器，真正意义上飞出了太阳系，首次进入星系空间。旅行者1号与其姊妹船旅行者2号携带的钸电池（核动力电池）将持续到2025年。当电池耗尽之后，他们会停止工作，将继续向着银河系的中心前进。2012年6月14日，美国航空航天局(NASA)宣布，“旅行者”1号探测器在经过长达33年的长途跋涉，飞行约合177亿公里之后，目前已经接近太阳系边缘。旅行者1号最初计画属于水手计画里的水手11号太空船，它的设计利用了属于当时的新技术引力加速。