Misje kosmiczne można dzielić ze względu na obecność załogi na załogowe i bezzałogowe oraz ze względu na cel danej misji. Najbardziej znane załogowe misje kosmiczne to: program Apollo, któego celem była obecność człowieka na księżycu czy trwający obecnie program misji kosmicznych ISS, który co kilka miesięcy wymienia załogę w Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
W marcu 1961 r. Rosjanom udało się na blisko dwie godziny umieścić człowieka w przestrzeni kosmicznej. Tym astronautą był J. Gagarin, który podczas misji Wostok-1 dokonał niepełnego okrążenia Ziemii.
W 1969 r. dzięki misji Apollo-11 udało się przeprowadzić lądowanie człowieka na Księżycu. W skład załogi weszli: N. Armstrong, M. Collins oraz B. Aldrin. NASA ma w planach powtórzenie tego osiągnięcia w latach 20. XXI wieku.