自1957年10月蘇聯成功發射世界上第一顆人造衛星以來，人類又在陸地、海洋、天空之外的外層空間開闢了實驗室，進行物理、化學及生命科學的實驗研究。
目前，國際上主要有以下幾個空間站——
“禮炮”號空間站：蘇聯一共發射了7個“禮炮”號空間站。1971年4月19日，蘇聯發射了第一個空間站——“禮炮”1號，太空飛行進入了一個新的階段。“禮炮”1號空間站由軌道艙、服務艙和對接艙組成，總長約12.5米，最大直徑4米，總重約18.5噸，可居住6名宇航員。站上裝有各種試驗設備、照相攝影設備和科學實驗設備。“禮炮”1號空間站在太空運作6個月，相繼與“聯盟”10號，“聯盟”11號兩艘飛船對接組成軌道聯合體，完成任務後於同年10月11日在太平洋上空墜毀。
“和平”號空間站：蘇聯于1986年2月20日發射了“和平”號空間站。這個空間站是世界上第一個採用多模組積木式構型的長久性空間站，它使過去的“一居室”變成所需的“多居室”，擴展了航太員的活動空間。“和平”號全長13.13米，最大直徑4.2米，重21噸，由工作艙、過渡艙、非密封艙3個部分組成，共有6個對介面。此外，它還可以擴充4個工作艙並同時與一艘載人飛船和一艘貨運飛船對接，形成空間大型複合設施。在空間站，宇航員們主要進行天體物理、生物醫學、材料工藝試驗和地球資源勘測等科學考察活動。
天空實驗室：美國在1973年5月14日成功發射一個在43.5萬米高的近圓空間軌道上運作的空間站——天空實驗室。這個空間站全長36米，最大直徑6.7米，總重77.5噸，由軌道艙、過渡艙和對接艙組成，可提供360立方米的工作場所。在載人飛行期間，航太員進行了270多項生物醫學、空間物理、天文觀測、資源勘探和工藝技術等試驗，拍攝了大量的太陽活動照片和地球表面照片，並研究了人在空間活動的各種現象。
國際空間站：1984年，美國提出建立國際太空站，歐空局及日本、加拿大等國紛紛響應，並於1988年正式加盟這個計劃，把它命名為“自由”號空間站。由於這一計劃在當時受到政治、經濟、技術等方面的制約，反對“自由”號空間站的呼聲日益高漲，甚至險些被取消。後來，以美國為首的“自由”號空間站合作夥伴邀請俄羅斯加盟，在原“自由”號空間站和“和平”2號空間站的基礎上，聯合建造“阿爾法”國際空間站，也就是現在的“國際空間站”。
