载人航天器包括载人飞船、空间站、航天飞机和正在研制中的单级火箭式的空天飞机，它们都可执行军事任务。但它们的军事应用至今大多只是一种设想。载人航天器可军用也可民用，军用载人航天器实际上仅就载人航天器的军事应用而言。
载人飞船
载人飞船是能保证宇航员在空间轨道上生活和工作，执行航天任务并返回地面的航天器，它的运行时间有限，仅能一次性使用，可独立进行航天活动，也可以作为往返于地面和空间站之间的“渡船”，还能与空间站或其他航天器在轨道上对接后进行联合飞行。
典型的载人飞船由对接装置、轨道舱、返回舱、仪器设备（主要装有动力和电源设备等）舱和太阳帆板等部分组成。载人飞船容积较小，所载消耗性物质数量有限，不具备再补给能力，不能重复使用。但它是第一种将人直接送入太空的航天器，是航天技术在人造卫星技术基础上的新的突破。
载人飞船能担负的军事使命有：作为地面与空间站的军是运输工具，可向空间站运送各种军事补给物资以及接送人员，进行空间救护等；试验新的军用航天设备；用于特定目标的侦察与观察等。
1961年4月12日，苏联发射了世界上第一艘“东方”号飞船，后来又发射了“上升”号飞船和“联盟”号飞船。与此同时，美国也相继发射成功“水星”号飞船、“双子星座”号飞船和“阿波罗”号飞船等载人飞船。
20世纪70年代后，美国放弃了飞船，转而发展技术难度更大的航天飞机，而苏联则继续改进完善“联盟”号飞船，使其性能有了很大的提高。例如，“联盟T”和“联盟TM”是苏联在“联盟”号基础上研制而成的高性能的载人飞船，至今“联盟TM”载人飞船仍在使用。
空间站
空间站是大型、绕地球轨道作较长时间航行的载人航天器，是多用途的空间基地。空间站的建立标志着载人航天技术发展进入一个新阶段。世界主要航天大国无不把建立长期性载人空间站（空间基地或空间基础设施）作为发展载人航天的目标。
与载人飞船相比，空间站具有容积大、载人多、寿命长和可综合利用的优点。由于空间站可载许多复杂的仪器设备，并可由人直接操作，因而可以完成复杂的、非重复性的工作任务。
空间站被认为是发展航天技术、开发和利用宇宙空间的基础设施。任何国家要想真正参与空间的开发利用，都必须建立空间站。这是因为：
首先，空间站是卫星、飞船、航天飞机等各类航天器和宇宙探测器的轨道基地，可以停靠、维修保养各类航天器及宇宙探测器，并对它们进行后勤供应，从而可大大确保其运行的安全性，延长使用寿命，提高经济效益。
其次，空间站是航天器与地球之间的中转站，例如可由货运飞船（卫星式飞船）、载人飞船或航天飞机等天地往返运输系统不断地将物资和人员由地面送往空间站，同时又可将有关资料、研究结果及人员等运回地面。
第三，空间站作为空间基地，可以在上面建造大型空间系统并将其部署在工作轨道上，还可以通过轨道转移飞行器和轨道机动飞行器将各种卫星发射部署到不同的轨道上，特别是可以空间站为基地向宇宙深处发射各种宇宙探测器。
第四，空间站是人在空间利用高真空和失重环境进行科学研究和材料加工制造的好场所，还可由人在空间完成地球资源勘测、天气预报、天文观测等多种任务，并均能获得在地面上所不能获得的结果。
第五，空间站有重要的军事应用价值，将对高技术战争以巨大的影响。
从理论上分析，空间站有广阔的军事应用前景。例如：军用航天飞机或空天飞机以空间站为基地可对付任何卫星式作战平台，并随时对全球任何地方构成威胁。空间站可以部署、组装、维修和回收各种军用航天器，并可试验、部署和使用空间武器等。空间站是可以俯瞰全球的理想的侦察基地，可以直接参与跟踪、监视、捕获和拦截敌方航天器和洲际弹道导弹的作战行动。
1981年，苏联“礼炮”6号空间站上的宇航员曾从空间站上发射一枚导弹摧毁靶星。1987年，苏联的“和平”号空间站曾用激光束瞄准并跟踪一枚洲际导弹。这些试验曾使美国人极为担心。
此外，空间站还可以在军用卫星、飞机和地面监视系统的配合下，成为空间预警、指挥、控制、通信和情报中心。因此，建立空间站对于未来的高技术战争具有战略意义。
自1971年苏联发射了世界上第一个空间站以来，到目前为止，只有苏联和美国独立发射过空间站。苏联发射了8个空间站，其中7个“礼炮”号空间站，1个“和平”号空间站。美国只发射了一个“天空实验室”空间站，目前正在与多国合作加紧研制“阿尔法”国际空间站。
航天飞机
航天飞机是部分可重复使用的、往返于地面和近地轨道之间运送有效载荷并完成特定任务的空间飞行器。航天飞机有多种设计方案，现已研制成功的航天飞机是由轨道器、助推器（即助推火箭）、外燃料箱三部分组成。这种航天飞机垂直发射。由火箭运载入轨，入轨时助推火箭及燃料箱均抛掉，只有轨道器在轨道上飞行，执行轨道任务后再重返大气层并滑翔着陆。
航天飞机的问世是航天技术发展的一个新的里程碑，航天飞机比火箭、卫星和飞船具有更多的优点和更多的用途，在军事上也有巨大的应用潜力。这主要表现在：
第一，航天飞机可用于部署、维修、回收各种卫星（包括军用卫星），美国的航天飞机已多次成功地完成此类任务。
第二，航天飞机可方便地实施空间机动，执行反卫作战任务，拦截摧毁或俘获敌方卫星。
第三，航天飞机可执行空间侦察，对地面目标进行监视、跟踪，还可对敌方弹道导弹发射和飞机进行预警。
第四，航天飞机可作为从地面至空间站的军事交通工具，为军事目的向空间站接送人员和物资，为建立永久性空间军事基地和军事工厂服务，等等。
目前，只有美国和苏联研制成功了航天飞机。1981年4月12日，美国发射了世界上第一架航天飞机“哥伦比亚”号。1988年11月15日苏联第一架航天飞机“暴风雪”号也成功地进行了不载人的试验飞行。除美国、苏联外，日本的“希望”号无人航天飞机现正在研制之中。
航天飞机研制成功是航天技术的重大突破，是人类航天史上一项划时代的成就。然而实际研制成的航天飞机还没有达到预期的效果。以美国航天飞机为例，主要表现在飞行频度低，研制费、发射费昂贵，一次性运载火箭的可靠性差，载人运货合一，不能满足军事需要等。为此，美、英、德等国正计划研制能水平起降的空天飞机。
空天飞机
空天飞机是能在普通跑道上水平起降，并在大气层内和空间轨道上飞行的完全可重复使用的航天器，20世纪80年代兴起的空天飞机计划是以解决天地往返运输、军用跨大气层飞行器和民用高超音速运输机为背景的。美国集中了科学界、工业界和军方的优秀人才，实施国家空天飞机（NASP）计划。
继美国之后，英国提出了“霍托尔”空天飞机方案，德国提出了“桑格尔”空天飞机方案，法国、苏联、日本、印度等国家也提出了各自的空天飞机计划。但目前除了美国在研制单级火箭式空天飞机之外，其他国家的空天飞机计划并未付诸实施。如果空天飞机一旦研制成功，当然可以用于军事。
空天飞机除了能执行航天飞机所完成的各项军事使命之外，还特别适于作为一种强大的战略武器装备使用。正如美国军方一些高级官员所预言的，未来只要用4架空天飞机组成的航天机群就足以覆盖全球。