El 4 de octubre de 1957 la Unión Soviética lanzó el primer satélite artificial, el Sputnik, y puso en marcha la serie de programas de exploración del espacio llevadas a cabo por la Unión Soviética y los Estados Unidos. El primer satélite artificial norteamericano, el Explorer 1, fue lanzado el 31 de enero de 1958. Ambas naciones participaron en las siguientes décadas en una carrera espacial, con más de 5000 lanzamientos de satélites y sondas espaciales de todas las clases: investigación científica, comunicaciones, meteorológicos, de reconocimiento fotográfico, de navegación, sondas lunares y planetarias y vuelos espaciales tripulados.
La Unión Soviética lanzó al primer hombre en órbita, Yuri A. Gagarin, alrededor de la Tierra el 12 de abril de 1961. El 20 de julio de 1969 los Estados Unidos enviaron dos hombres a la superficie de luna. El 12 de abril de 1981, en el 20 aniversario de los vuelos tripulados, los Estados Unidos lanzaron la primera nave espacial tripulada reutilizable, el Space Shuttle o lanzadera espacial.
Muchas de las astronaves, como las tripuladas y las de reconocimiento, están diseñadas para ser recuperadas. Algunos satélites operacionales se vuelven inertes después de meses o años de funcionamiento. El NORAD norteamericano mantiene una vigilancia constante de los miles de objetos de origen humano que circulan la Tierra en una variedad de órbitas; además de los satélites artificiales existe un gran número de objetos clasificados como desechos, como las etapas superiores agotadas, cables y tornillos, que entran en órbita junto con los satélites, así como fragmentos que resultan de explosiones en el espacio. Eventualmente los desechos de órbitas bajas terminan regresando a la atmósfera y consumiéndose en el acto.
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