Uzay araştırmalarının olumlu özellikleri arasında potansiyel olarak yaşanabilir gezegenlerin belirlenmesi, yenilenemeyen kaynakların bulunması ve teknolojik ilerlemenin yönlendirilmesi; Bununla birlikte, uzay araştırmaları, radyasyona ve vakuma maruz kalma ve yüksek erişim maliyeti gibi olumsuz özelliklere sahiptir. Alanın insanlar tarafından sürekli araştırılması, ödüllerin risklerden ağır basdığını göstermektedir.
Uzay araştırma misyonları insanlı ve insansız uzay aracını kullanabilir ve her biri kendine has pozitif ve negatif özelliklere sahiptir.
Uluslararası Uzay İstasyonu ve şimdi feshedilmiş olan Uzay Mekiği gibi insanlı uzay aracı, bilim insanlarına mikro-yerçekimli yaşamın insan vücudu üzerindeki fizyolojik ve psikolojik etkilerini inceleyen yörüngeli deneyler yapma fırsatı sunuyor. Bu deneyler ve bunun sonucunda elde edilen veriler, insan alanı araştırmalarının güvenliğini ve verimliliğini arttırmayı amaçlayan teknolojik yenilikleri teşvik edebilir. İnsanlı uzay aracı misyonlarının olumsuz nitelikleri arasında yörüngede iken yüksek radyasyona maruz kalma tehlikesi, insan hatası veya mekanik arıza nedeniyle uzay aracı ve mürettebat kaybı ve insan ve yaşam destek sistemlerinin yörüngeye yerleştirilmesinin yüksek maliyeti bulunmaktadır. 2015 itibariyle, insanlı bir uzay aracının bugüne kadar seyahat ettiği en uzak kısmı ayın en uzak yerlerinde.
Lunar Prospector, Mars Reconnaissance Orbiter ve Stardust gibi insansız uzay araçları, şu anda insanlı görevler için erişilemeyen daha derin uzay araştırmalarına izin veriyor. İnsanlı misyonlardan farklı olarak insansız uzay araştırma misyonları, daha fazla ekipman, sensör ve yakıt ile daha büyük bir menzil ve keşif potansiyeli sağlayan insan yaşam destek sistemlerine ihtiyaç duymaz. İnsansız uzay aracının olumsuz nitelikleri arasında yüksek fırlatma ve görev yönetimi maliyetleri ve hasar veya başarısızlık riski bulunmaktadır.
NASA ve diğer uzay araştırma ajansları tarafından geliştirilen birçok teknoloji Dünya'da kullanım alanı bulmuştur. 1973’ten bu yana NASA, yarattığı veya geliştirilmesine yardım ettiği teknolojileri vurgulayan 1.800’den fazla rapor yayınladı. Günümüzde uydu teknolojisi, GPS navigasyon sistemleri, hava durumu tahminleri, fırtına takibi ve dünyanın iletişim ağının çoğu için omurga sağlar. Bununla birlikte, özel şirketler bu teknolojileri geliştirmiş ve uyduları vergi mükelleflerine daha düşük maliyetle başlatmış olabilir.
Uzay uçuşu görevleri sırasında 20'den fazla astronot öldürülürken, diğerleri yerdeki ilgili çalışmaları gerçekleştirerek öldürüldü. Bununla birlikte, uzay araştırmaları sırasında kaybedilen yaşam sayısı, dünyadaki teknoloji ve bilgide daha az genel kazanç elde eden diğer daha az kapsamlı girişimlere kıyasla nispeten düşük olmuştur. Düşen uzay çöplüğü Dünya üzerindeki insanlar için bir tehdit oluşturuyor. Ancak şimdiye kadar, bu tür döküntüler atmosferde yandı, okyanusa düştü ya da uzak bölgelere zarar vermeden çöktü.
