20世纪70年代以来，一个接一个的航天发射计划，耗费了巨大的人力、物力和财力。巨大的消耗迫使人们必须考虑，能否让航天器重复使用？能否让它一直呆在空中，作永久性的科学考察呢？于是，空间站和航天飞机应运而生。出于各自的条件和政治、军事目的考虑，苏联主要发展空间站，美国重点发展航天飞机。
空间站是环绕地球运行的半永久性的空间实验室，用于长时间的科学和应用研究，又叫“航天站”、“轨道站”。它一般由对接舱、气闸舱、轨道舱、生活舱、服务舱、专用设备舱和太阳能电池翼组成。
世界上第一个空间站，是1971年4月19日苏联发射的“礼炮1号”。随后，由“东方”号火箭又把“联盟10号”飞船送上太空，实现了飞船与空间站的对接；5个小时后飞船与空间站分离，然后飞船和3个宇航员安全返回地面。6月7日，空间站又与“联盟11号”飞船对接，2名宇航员进入到空间站工作；24天后宇航员又回到飞船，但在返回地球的途中，宇航员因飞船爆裂而身亡。
1973年5月14日，美国发射的第一个空间站是“天空实验室”。11天后，实现了“阿波罗”飞船与“天空实验室”的对接，3名宇航员排除了电源故障，使空间站恢复了功能。从那时起直到1974年2月8日，有3批宇航员进入空间站，工作时间分别为28天、59天和84天。
1977年9月29日，是一个航天史上值得纪念的日子。美国的“天空实验室”空间站、苏联“礼炮6号”空间站，在同一天发射升空。“礼炮6号”空间站一直工作到1982年6月，使空间站真正成为半永久性的实验室。
后来，苏联建造了当时功率最大的巨型火箭，1985年把重达110吨的超大型空间站“和平号”送入近地空间轨道。2001年5月，“和平号”空间站在超期服役后悄然坠落太平洋，从而结束了空间站历史上的一个重要时代。