至今，人类已先后研究制出三种构型的宇宙飞船，即单舱型、双舱型和三舱型。其中单舱式最为简单，只有宇航员的座舱，美国第1个宇航员格伦就是乘单舱型的“水星号”飞船上天的；双舱型飞船是由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱组成，它改善了宇航员的工作和生活环境，世界第一个男女宇航员同乘的前苏联“东方号”飞船、世界第一个出舱宇航员乘坐的前苏联“上升号”飞船以及美国的“双子星座号”飞船均属于双舱型；最复杂的就是三舱型飞船，它是在双舱型飞船基础上或增加一个轨道舱，用于增加活动空间、进行科学实验等，或增加一个登月舱，用于在月面着陆或离开月面，前苏联/俄罗斯的联盟系列和美国“阿波罗号”飞船是典型的三舱型。
以下为世界上著名的几种宇宙飞船：
1.“东方号”宇宙飞船
“东方1号”宇宙飞船，由乘员舱和设备舱及末级火箭组成，总重6.17吨，长7.35米。乘员舱呈球形，直径2.3米，重2.4吨，外侧覆盖有耐高温材料，能承受再入大气层时因摩擦产生的摄氏5000℃左右的高温。乘员舱只能载一人，有三个舱口，一个是宇航员出入舱口，另一个是与设备舱连接的舱口，再一个是返回时乘降落伞的舱口，宇航员可通过舷窗观察或拍摄舱外情景。宇航员的座椅装有弹射装置，在发生意外事故时可紧急弹出脱险。同时在飞船下降到距离地面7000米的地方，宇航员连同座椅一起弹出舱外，并张开降落伞下降，在达到4000米高度时，宇航员与座椅分离，只身乘降落伞返回地面。设备舱为顶锥圆筒形，长2.25米，重2.27吨，在飞船返回大气层之前，与乘员分离，弃留太空成为无用之物。“东方1号”宇宙飞船打开了人类通往太空的道路。
2.“上升号”宇宙飞船
“上升号”宇宙飞船重5.32吨，球形乘员舱直径与“东方号”飞船大体相同，改进之处是提高了舱体的密封性和可靠性。宇航员在座舱内可以不穿宇航服，返回时不再采用弹射方式，而是随乘员舱一起软着陆。“上升1号”载三名宇航员，在太空飞行24小时17分钟；“上升2号”载两名宇航员，在太空飞行26小时2分钟。
3.“联盟号”宇宙飞船
“联盟号”飞船由轨道舱、指令舱和设备舱三部分组成，总重量约6.5吨，全长约7米。宇航员在轨道舱中工作和生活；设备舱呈圆柱形，长2.3米，直径2.3米，重约2.6吨，装有遥测、通信、能源、温控等设备；指令舱呈钟形，底部直径3米，长约2.3米，重约2.8吨。飞船在返回大气层之前，将轨道舱和设备舱抛掉，指令舱装载着宇航员返回地面。从“联盟10号”飞船开始，前苏联的宇宙飞船转到与空间站对接载人飞行，把载人航天活动推向了更高的阶段。
4.“进步号”货运飞船
“进步号”系列货运飞船执行向空间站定期补给食品、货物、燃料和仪器设备等任务。到1993年底，已发展两代，共发射“进步号”42艘，“进步M号”20艘。它与空间站对接完成装卸任务后即自行进入大气层烧毁。这种飞船由仪器舱、燃料舱和货舱组成，货舱容积6.6立方米，可运送1.3吨货物，燃料舱带1吨燃料。它可自行飞行4天，与空间站对接飞行可达2个月。
航天飞机
航天飞机是一种为穿越大气层和太空的界线而设计的火箭动力飞机。它是一种有翼、可重复使用的航天器，由辅助的运载火箭发射脱离大气层，作为往返于地球与外层空间的交通工具，航天飞机结合了飞机与航天器的性质，像有翅膀的太空船，外形像飞机。航天飞机的翼在回到地球时提供空气刹车作用，以及在降落跑道时提供升力。航天飞机升入太空时跟其他单次使用的载具一样，是用火箭动力垂直升入。
航天飞机除了可以在天地间运载人员和货物之外，凭着它本身的容积大、可多人乘载和有效载荷量大的特点，还能在太空进行大量的科学实验和空间研究工作。它可以把人造卫星从地面带到太空去释放，或把在太空失效的或毁坏的无人航天器，如低轨道卫星等人造天体修好，再投入使用，甚至可以把欧空局研制的“空间实验室”装进舱内，进行各项科研工作。
航天飞机的飞行过程大致有上升、轨道飞行、返回三个阶段。起飞命令下达后，航天飞机在助推火箭的推动下垂直上升，直至进入预定轨道，完成上升。进入轨道后，航天飞机的主发动机熄火，由两台小型火箭发动机控制飞行。到达预定地点后，航天飞机开始工作。航天飞机完成任务后，便开始重新启动发动机，向着地球飞行。进入大气层后，航天飞机速度开始放慢，并像普通滑翔机一样滑翔着陆。
1969年4月，美国宇航局首先提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。1972年1月，美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划，确定了航天飞机的设计方案，即由可回收重复使用的固体火箭助推器，不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。经过5年时间，1977年2月研制出一架“创业”号航天飞机轨道器，由波音747飞机驮着进行了机载试验。1977年6月18日，首次载人用飞机背上天空试飞，参加试飞的是宇航员海斯和富勒顿两人。8月12日，航天飞机的飞行试验圆满完成。又经过4年，第一架载人航天飞机终于出现在太空舞台，这是航天技术发展史上的又一个里程碑。
虽然世界上也有许多国家都陆续进行过航天飞机的开发，但只有美国与前苏联实际成功发射并回收过这种交通工具。下面介绍的便是美国和前苏联的几艘航天飞机概况。
1.美国“企业”号航天飞机
“企业”号航天飞机是为美国航天局建造的第一架航天飞机。实际上它是一个纯粹的测试平台，没有发动机，没有设备，没有任何功能。本来“企业”号是准备作为“哥伦比亚”号之后的第二架航天飞机的，而后来“奋进”号又被建造出来，“企业”号就再也没有上天的机会了。
2.美国“哥伦比亚”号航天飞机
“哥伦比亚”号航天飞机，1981年4月12日首次发射，是美国第一架正式服役航天飞机，“哥伦比亚”号机舱长18米，能装运36吨重的货物，外形象一架大型三角翼飞机。2003年2月1日美国东部时间上午9时，美国“哥伦比亚”号航天飞机在得克萨斯州北部上空解体坠毁，7名宇航员全部遇难。
3.美国“挑战者”号航天飞机
“挑战者”号航天飞机是美国正式使用的第二架航天飞机。开发初期原本是被作为高拟真结构测试体，但在“挑战者”号完成初期测试任务后，被改装成正式的轨道载具，并于1983年4月4日正式进行任务首航。1986年1月28日，“挑战者”号在进行第10次太空任务时，因为右侧固态火箭推进器上面的一个O形环失效，导致一连串的连锁反应，并且在升空后73秒时，爆炸解体坠毁，机上的7名宇航员都在该次意外中丧生。
4.美国“发现”号航天飞机
“发现号”航天飞机是美国第三架实际执行太空飞行任务的航天飞机，首次飞行是在1984年8月30日，负责进行各种科学研究与作为国际太空站计划的支持。“发现”号已于2011年3月9日退役。“发现”号在其不到27年的飞行生涯中，创造了执行39次太空任务、飞行2.37亿千米、绕地球轨道5830圈、在太空停留365天的最高纪录，在美国先后拥有的6架航天飞机中“出勤率”最高。
5.美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机
“亚特兰蒂斯”号航天飞机与“发现”号是姊妹机，属于NASA第二批制造的航天飞机。1985年10月3日首飞，2011年7月8日最后一次飞行，在执行外12天的任务之后，“亚特兰蒂斯”号航天飞机正式退役。
6.美国“奋进”号航天飞机
“奋进”号航天飞机是一艘“拼装航天飞机”，它是以“发现”号和“亚特兰提斯”号的建造合约中一批同时生产的备用结构零件为基础，额外组装出来以便取代“挑战者”号意外坠毁后留下来的任务空缺。
7.前苏联“暴风雪”号航天飞机
1988年11月16日莫斯科时间清晨6时整，前苏联的“暴风雪”号航天飞机从拜科努尔航天中心首次发射升空，47分钟后进入距地面250千米的圆形轨道。它绕地球飞行两圈，在太空遨游3小时后，按预定计划于9时25分安全返航，准确降落在离发射地点12千米外的混凝土跑道上，完成了一次无人驾驶的试验飞行。
“暴风雪”号航天飞机大小与普通大型客机相差无几，外形同美国航天飞机极其相仿，机翼呈三角形。机长36米，高16米，翼展24米，机身直径5.6米，起飞重量105吨，返回后着陆重量为82吨。它有一个长18.3米，直径4.7米的大型货舱，能将30吨货物送上近地轨道，将20吨货物运回地面。头部有一容积70立方米的乘员座舱，可乘10人。科学家们认为，这次完全靠地面控制中心遥控机上的电脑系统，在无人驾驶的条件下自动返航并准确降落在狭长跑道上，其难度比1981年美国航天飞机有人驾驶试飞大得多。
然而航天飞机虽然战果累累，功绩辉煌，但是仍然不能掩盖其在人类航天史上留下的噩梦。
1986年1月28日，美国“挑战者”号航天飞机在第10次发射升空后，因助推火箭发生事故凌空爆炸，舱内7名宇航员（包括一名女教师）全部遇难。直接造成经济损失12亿美元，航天飞机停飞近3年，成为人类航天史上最严重的一次载人航天事故，使全世界对征服太空的艰巨性有了一个新的明确认识。
无独有偶，美国当地时间2003年2月1日，载有七名宇航员的美国“哥伦比亚”号航天飞机在结束了为期16天的太空任务之后，返回地球，但在着陆前发生意外，航天飞机解体坠毁。
2011年7月21日美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机于美国东部时间21日晨5时57分在佛罗里达州肯尼迪航天中心安全着陆，结束其“谢幕之旅”，这意味着人类的航天飞机计划暂时告一段落。
空间站
人类并不满足于在太空作短暂的旅游，为了开发太空，则需要建立长期生活和工作的基地。于是，随着航天技术的进步，在太空建立新居所的条件逐渐成熟，而空间站的出现使这种想法成为现实。
空间站是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员在其中生活工作和巡访的载人航天器。小型的空间站可一次发射完成，较大型的可分批发射组件，在太空中组装成为整体。在空间站中要有人能够生活的一切设施，不再返回地球。
空间站的结构特点是体积比较大，在轨道飞行时间较长，有多种功能，能开展的太空科研项目也多而广。空间站的基本组成是以一个载人生活舱为主体，再加上有不同用途的舱段，如工作实验舱、科学仪器舱等。空间站外部必须装有太阳能电池板和对接舱口，以保证站内电能供应和实现与其他航天器的对接。
空间站另一个特点就是经济性。空间站在太空接纳航天员进行实验，可以使载人飞船成为只运送航天员的工具，从而简化了其内部的结构和减轻其在太空飞行时所需要的物质。这样既能降低其工程设计难度，又可减少航天费用。另外，空间站在运行时可载人，也可不载人，只要航天员启动并调试后它可照常进行工作，定时检查，到时就能取得成果。这样能缩短航天员在太空的时间，减少许多消费，当空间站发生故障时可以在太空中维修、换件，延长航天器的寿命。增加使用期也能减少航天费用。因为空间站能长期的飞行，故保证了太空科研工作的连续性和深入性，这对研究的逐步深化和提高科研质量有重要作用。下面是航天史上几个著名的空间站。
1.前苏联“礼炮号”空间站
1971年4月19日，前苏联发射了第一座空间站“礼炮1号”，从而使载人太空飞行进入一个新的阶段。“礼炮1号”空间站由轨道舱、服务舱和对接舱组成，呈不规则的圆柱形，总长约12.5米，最大直径4米，总重约18.5吨。它在约200多千米高的轨道上运行，站上装有各种试验设备，照相摄影设备和科学实验设备。它与“联盟号”载人飞般对接组成居住舱，容积100立方米，可住6名宇航员。“礼炮1号”空间站在太空运行6个月，相继与“联盟10号”，“联盟11号”两艘飞船对接组成轨道联合体，每艘飞船各载3名宇航员，共在空间站上停留26天。“礼炮1号”完成使命后于同年10月11日在太平洋上空坠毁。
前苏联一共发射了7座“礼炮号”空间站，前5座只有一个对接口，即只能与一艘飞船对接飞行。因站上携带的食品、氧气、燃料等储备有限，在太空寿命都不很长。经过改进的“礼炮6号”和“礼炮7号”空间站，增加了一个对接口，除接待“联盟号”载人飞船外，还可与“进步号”货运飞船对接，用以补给宇航员生活所需的名种用品。