Le caratteristiche positive dell'esplorazione spaziale includono l'identificazione di pianeti potenzialmente abitabili, l'individuazione di risorse non rinnovabili e l'avanzamento tecnologico; tuttavia, l'esplorazione spaziale ha attributi negativi, come l'esposizione a radiazioni e vuoto, e un alto costo di accesso. La continua esplorazione dello spazio da parte degli umani dimostra che i benefici superano i rischi.
Le missioni di esplorazione spaziale possono utilizzare veicoli spaziali con equipaggio e senza equipaggio, ognuno con i propri attributi positivi e negativi unici.
I veicoli spaziali equipaggiati, come la Stazione Spaziale Internazionale e l'ormai defunto Space Shuttle, offrono agli scienziati l'opportunità di eseguire esperimenti orbitali che esaminano gli effetti fisiologici e psicologici del vivere in microgravità sul corpo umano. Questi esperimenti e i dati ottenuti come risultato possono stimolare innovazioni tecnologiche che mirano ad aumentare la sicurezza e l'efficienza dell'esplorazione spaziale umana. Gli attributi negativi delle missioni di veicoli spaziali con equipaggio includono il pericolo di esposizione a livelli elevati di radiazioni in orbita, perdita di veicoli spaziali e equipaggio a causa di errori umani o malfunzionamenti meccanici e l'alto costo di mettere in orbita umani e sistemi di supporto vitale. A partire dal 2015, la nave spaziale con equipaggio più lontana che abbia mai viaggiato si trova sul lato più lontano della luna.
I veicoli spaziali senza equipaggio, come il Lunar Prospector, Mars Reconnaissance Orbiter e Stardust, consentono una più profonda esplorazione dello spazio che è attualmente fuori portata per le missioni con equipaggio umano. A differenza delle missioni con equipaggio, le missioni di esplorazione spaziale senza equipaggio non richiedono sistemi di supporto della vita umana, il che consente un maggior numero di equipaggiamenti, sensori e carburante, e quindi una maggiore autonomia e potenziale esplorativo. Gli attributi negativi della navicella spaziale senza pilota includono l'alto costo di lancio e la gestione delle missioni e il rischio di danni o guasti.
Molte tecnologie sviluppate dalla NASA e altre agenzie di esplorazione spaziale hanno trovato usi sulla Terra. Dal 1973, la NASA ha pubblicato oltre 1.800 rapporti che evidenziano le tecnologie che ha creato o contribuito a sviluppare. Oggi, la tecnologia satellitare fornisce la spina dorsale per i sistemi di navigazione GPS, previsioni meteorologiche, monitoraggio delle tempeste e gran parte della rete di comunicazioni del mondo. Tuttavia, l'impresa privata potrebbe aver sviluppato queste tecnologie e lanciato satelliti a costi inferiori per i contribuenti.
Più di 20 astronauti sono stati uccisi durante le missioni spaziali, mentre altri sono stati uccisi eseguendo lavori correlati sul terreno. Tuttavia, il numero di vite perse durante l'esplorazione dello spazio è stato relativamente basso rispetto ad altre imprese meno estese sulla Terra che hanno scorciato un minor guadagno complessivo di tecnologia e conoscenza. La spazzatura spaziale cadente rappresenta una minaccia per gli esseri umani sulla Terra. Finora, tuttavia, tali detriti sono bruciati nell'atmosfera, sono caduti nell'oceano o si sono schiantati in aree remote senza fare danni.
