Les attributs positifs de l'exploration spatiale incluent l'identification de planètes potentiellement habitables, la localisation de ressources non renouvelables et le développement technologique ; cependant, l'exploration spatiale a des attributs négatifs, tels que l'exposition aux rayonnements et au vide, et un coût d'accès élevé. L'exploration continue de l'espace par les humains démontre que les récompenses l'emportent sur les risques.
Les missions d'exploration spatiale peuvent utiliser des engins spatiaux habités et non habités, chacun ayant ses propres attributs positifs et négatifs uniques.
Les engins spatiaux habités, tels que la Station spatiale internationale et la navette spatiale aujourd'hui disparue, offrent aux scientifiques la possibilité de réaliser des expériences orbitales qui examinent les effets physiologiques et psychologiques de la vie en microgravité sur le corps humain. Ces expériences, et les données ainsi obtenues, peuvent stimuler des innovations technologiques visant à accroître la sécurité et l'efficacité de l'exploration spatiale habitée. Les attributs négatifs des missions d'engins spatiaux habités comprennent le danger d'exposition à des niveaux élevés de rayonnement en orbite, la perte d'engins spatiaux et d'équipage en raison d'une erreur humaine ou d'un dysfonctionnement mécanique et le coût élevé de la mise en orbite d'humains et de systèmes de survie. En 2015, la plus grande distance jamais parcourue par un vaisseau spatial habité se situe autour de la face cachée de la Lune.
Les engins spatiaux sans pilote, tels que le Lunar Prospector, Mars Reconnaissance Orbiter et Stardust, permettent une exploration spatiale plus profonde qui est actuellement hors de portée pour les missions habitées. Contrairement aux missions habitées, les missions d'exploration spatiale sans pilote ne nécessitent pas de systèmes de survie humaine, ce qui permet d'avoir plus d'équipements, de capteurs et de carburant, et donc une plus grande portée et un plus grand potentiel d'exploration. Les attributs négatifs des engins spatiaux sans pilote comprennent le coût élevé du lancement et de la gestion de la mission, ainsi que le risque de dommages ou de panne.
De nombreuses technologies développées par la NASA et d'autres agences d'exploration spatiale ont trouvé des applications sur Terre. Depuis 1973, la NASA a publié plus de 1 800 rapports mettant en lumière les technologies qu'elle a créées ou aidé à développer. Aujourd'hui, la technologie satellitaire constitue l'épine dorsale des systèmes de navigation GPS, des prévisions météorologiques, du suivi des tempêtes et d'une grande partie du réseau de communication mondial. Cependant, une entreprise privée aurait pu développer ces technologies et lancer des satellites à moindre coût pour les contribuables.
Plus de 20 astronautes ont été tués au cours de missions de vol spatial, tandis que d'autres ont été tués en effectuant des travaux connexes au sol. Cependant, le nombre de vies perdues au cours de l'exploration spatiale a été relativement faible par rapport à d'autres entreprises moins vastes sur Terre qui ont généré moins de gains globaux en technologie et en connaissances. La chute de débris spatiaux constitue une menace pour les humains sur Terre. Jusqu'à présent, cependant, ces débris ont brûlé dans l'atmosphère, sont tombés dans l'océan ou se sont écrasés dans des zones reculées sans faire de mal.
