Mit wissenschaftlichen Satelliten und Raumsonden sind die Erde und ihre Umgebung, das Planetensystem sowie Sterne und Kosmos intensiv beobachtet worden. Über die Ergebnisse in der Geodäsie, der Wetterbeobachtung und der Klimaforschung wird berichtet. Alle Planetenoberflächen außer der des Pluto wurden von Raumfahrzeugen aus photographiert. Im Weltraum hat man in den vergangenen Jahren auch Experimente zur Erzeugung eines künstlichen Kometenschweifes durchgeführt.
Vor allem die Astronomen profitieren von der Weltraumtechnik, da die kosmischen Objekte in allen Wellenlängenbereichen mit Hilfe von Satelliten beobachtet werden können, während vom Erdboden wegen der Absorption der Erdatmosphäre nur Beobachtungen im optischen Bereich und mit Radiowellen möglich sind.
Dennoch ist die Raumfahrt (auch die unbemannte) wegen ihrer Kosten Gegenstand heftiger Diskussion. Prof. Reimar Lüst, ehemaliger Generaldirektor der europäischen Weltraumagentur ESA, stellt den Nutzen wissenschaftlicher Aktivitäten und den daraus resultierenden ungeheuren Fortschritt in vielen Bereichen der Wissenschaft dar.