La guerre froide a contribué à conduire la course à l'espace des deux côtés à la recherche d'un avantage politique et technologique par rapport à l'autre. Aucun des deux pays ne voulait être considéré comme venant à la deuxième place dans l'exploration scientifique, et les deux côtés étaient vivement conscient du potentiel de renseignement et des avantages stratégiques que la domination spatiale pourrait offrir.
Avant les vols spatiaux habités, l'objectif principal de l'exploration spatiale était l'espionnage. Les satellites pourraient fournir des renseignements sur l'ennemi tout en restant suffisamment hauts pour éviter l'interception ou la destruction. Les États-Unis avaient un programme de satellites actif avant Spoutnik, mais l'ont passé à la vitesse supérieure une fois que les Soviétiques ont mis en orbite leur premier vaisseau.
Les premières missions habitées ont profité de la guerre froide en réutilisant les missiles balistiques de l'Air Force comme lanceurs. Les premières missions Mercury utilisaient des missiles sol-sol Redstone modifiés, tandis que les lancements ultérieurs utilisaient des missiles balistiques intercontinentaux Atlas. Le projet Gemini a utilisé l'ICBM Titan II, et ces lancements ont également servi de véhicules de propagande pour montrer aux Soviétiques la capacité de l'arsenal de missiles américain.
En fin de compte, l'objectif de la NASA d'envoyer un homme sur la lune est né de la rivalité américano-soviétique. Au début des années 1960, les Soviétiques disposaient d'avantages significatifs en matière de capacité de transport de charges lourdes, et leur expérience en orbite rendait difficile le rattrapage des États-Unis. Ce n'est qu'en avançant vers la lune que l'Amérique pourrait équilibrer la balance et finalement gagner la course.