Historicamente, a exploração espacial começou com o lançamento do satélite artificial Sputnik 1 pela URSS a 4 de outubro de 1957. Este acontecimento provocou uma corrida espacial pela conquista do espaço entre a URSS e os Estados Unidos, que culminou com a chegada do homem à Lua. A Corrida espacial foi uma disputa ocorrida na segunda metade do século XX entre a União Soviética e os Estados Unidos pela supremacia na exploração e tecnologia espacial. Entre 1957 e 1975, a rivalidade entre as duas superpotências durante a Guerra Fria focou-se em atingir pioneirismos na exploração do espaço, que eram vistos como necessários para a segurança nacional e símbolos da superioridade tecnológica e ideológica de cada país. A corrida espacial envolveu esforços pioneiros no lançamento de satélites artificiais, voo espacial humano sub orbital e orbital em torno da Terra e viagens tripuladas à Lua. A competição efetivamente começou com o lançamento do satélite artificial soviético Sputnik 1 em 1957 e concluiu-se com o projeto cooperativo Apollo-Soyuz em 1975. O Projeto de Teste Apollo-Soyuz passou então a simbolizar uma flexibilização parcial das relações tensas entre a URSS e os Estados Unidos.

A corrida espacial teve suas origens na corrida armamentista que ocorreu logo após o fim da Segunda Guerra Mundial, quando tanto a União Soviética quanto os Estados Unidos capturaram a tecnologia e especialistas de foguetes avançados alemães.

A corrida espacial provocou um aumento sem precedentes nos gastos com educação e pesquisa pura, o que acelerou os avanços científicos e levou a tecnologias benéficas para a população. Algumas sondas e missões famosas incluem Sputnik 1, Explorer 1, Vostok 1, Mariner 2, Ranger 7, Luna 9, Apollo 8 e Apollo 11.

Os Estados Unidos foram bem sucedidos em seu objetivo de alcançar a Lua antes da URSS, em 1969, com a missão Apollo 11. Para atingir este objetivo, o Projeto Apollo envolveu um fantástico esforço de US$ 20 bilhões. A missão Apollo 11 pousou na superfície lunar em 20 de Julho de 1969. Neil Armstrong e Edwin Aldrin tornaram-se os primeiros homens a caminhar no solo lunar. Depois da Apollo 11, outras seis missões Apollo foram lançadas, sendo que cinco delas pousaram na Lua no total de doze astronautas que caminharam na Lua.

Ficou famosa a frase do primeiro astronauta a pisar na Lua, Neil Armstrong: "Um pequeno passo para um homem, um salto gigante para a humanidade".