宇宙飞船可分为一次性使用与可重复使用两种类型。用运载火箭把飞船送入地球卫星轨道运行，然后再入大气层。飞船上除有一般人造卫星基本系统设备外，还有生命维持系统、重返地球的再入系统，回收登陆系统等。其与航天飞机本质上最大的区别是返回方式的不同。航天飞机采用升力式再入大气层，宇宙飞船则采用弹道式或弹道-升力混合式再入大气层。

相比航天飞机，宇宙飞船虽然容积小，也不能重复使用，但其发展历史更早。宇宙飞船主要的结构一般采用两舱式和三舱式结构，载人宇宙飞船设计有载人舱。1961年，苏联发射了世界上第一艘载人飞船东方1号，该飞船搭载加加林升空并完成人类历史上的首次空间飞行旅程。此后，苏联又陆续发射了上升号（Voskhod）与联盟号（Soyuz）宇宙飞船。美国也相继发射了水星号（Mercury）、双子星座号（Gemini）与阿波罗号（Apollo）飞船。其中，1969年7月发射的阿波罗11号实现了人类历史上的首次登月，1971年阿波罗15号则首次把月球车送上月球。1992年，中国载人航天工程采正式启动，起名神舟号。1999年11月20日神州1号无人试验飞船成功发射。2003年10月发射的神州5号首次把中国航天员送入太空（见图）。宇宙飞船发展的过程中，也带动了空间天文的前行。美国阿波罗飞船多次飞赴月球，更是实现人类首次登月的梦想，也从月球上带回了大量宝贵的月壤用于科学研究，取得了丰硕的成果；中国的神舟2号飞船上搭载了超软X射线探测器、X射线探测器和γ射线探测器，组成了宽波段、高时间测量精度、较高能量分辨率的高能电磁辐射探测系统，实现了中国高能天文探测的首次突破。

中国神舟5号宇宙飞船