在月麵降落
1969年7月16日，“阿波羅”11號載著阿姆斯特朗·科林斯·奧樂林德三名宇航員飛上太空。“阿波羅”11號在第1天飛行中，向地球轉播了在高空俯瞰的太平洋和美洲大陸的景象。第2天的17點32分，飛船向地球轉播了宇航員的生活和工作情況，轉播達34分鍾。第3天飛行中，又向地球轉播了1小時30分有關宇航員進入登月艙及艙內儀器設備的場景。第4天清晨，11號飛船以每秒減速800米進入月球軌道。當飛船繞月3圈時，指令長尼·阿姆斯特朗主持第4次電視轉播，許多地球人第1次清晰地看到了遙遠月球的坑坑窪窪的表麵。7月20日上午，柯林斯隨飛船指令艙留在繞月軌道上，阿姆斯特朗和艾德林駕駛登月艙逐漸向月麵下降。離月麵2 200米時，登月艙下降速度穩定在每秒6米。當登月艙離月麵150米時，阿姆斯特朗發現預定著陸點資料與實情不符。這位美國最著名的宇航員果斷決定改變著陸點。經過102小時39分40秒的飛行，現在，“鷹”號登月艙的4條著陸支架終於穩穩地落在被稱為“靜海”的月球土地上。遙遠星球亙古以來的寧靜被人類的使者打破了。
載人航天器
載人航天器是按飛行和工作方式分為載人飛船、航天站和航天飛機。載人飛船包括衛星式載人飛船和登月載人飛船。航天飛機既是航天器又是可重複使用的航天運載器。
載人飛船
載人飛船是能保證宇航員在空間軌道上生活和工作，執行航天任務並返回地麵的航天器，它的運行時間有限，僅能一次性使用，可獨立進行航天活動，也可以作為往返於地麵和空間站之間的“渡船”，還能與空間站或其他航天器在軌道上對接後進行聯合飛行。典型的載人飛船由對接裝置、軌道艙、返回艙、儀器設備（主要裝有動力和電源設備等）艙和太陽帆板等部分組成。
載人飛船容積較小，所載消耗性物質數量有限，不具備再補給能力，不能重複使用。但它是第一種將人直接送入太空的航天器，是航天技術在人造衛星技術基礎上的新的突破。載人飛船能擔負的軍事使命有：作為地麵與空間站的軍事運輸工具，可向空間站運送各種軍事補給物資以及接送人員，進行空間救護等；試驗新的軍用航天設備；用於特定目標的偵察與觀察等。
1961年4月12日，前蘇聯發射了世界上第一艘“東方”號飛船，後來又發射了“上升”號飛船和“聯盟”號飛船。與此同時，美國也相繼發射成功“水星”號飛船、“雙子星座”號飛船和“阿波羅”號飛船等載人飛船。70年代後，美國放棄了飛船，轉而發展技術難度更大的航天飛機，而前蘇聯則繼續改進完善“聯盟”號飛船，使其性能有了很大的提高。例如，“聯盟T”和“聯盟TM”是前蘇聯在“聯盟”號基礎上研製而成的高性能的載人飛船，至今“聯盟TM”載人飛船仍在使用。
載人機動裝置
載人機動裝置是能載送航天員在太空自由飛行的個體裝備。最初航天員靠係在身上的安全帶走出載人飛船、航天站或航天飛機到艙外，活動範圍受到較大限製。為改變這種被動狀況，人們研製出飛行自如的載人機動裝置。載人機動裝置外形像一個背包，由壓縮氮氣箱、供氣係統、噴氣推進器、電子控製設備、溫度控製裝置和蓄電池等組成。它供給航天員呼吸用氧，維持人體所需溫度、濕度等生命保障條件，還裝有使航天員與航天器保持在同一軌道上的專門設備。
載人機動裝置以高壓氮氣作為失重環境下的飛行動力。航天員操縱左右機械手臂上的手控器控製高壓氮氣從安裝在不同部位的推進噴管噴出，以改變飛行的速度、方向和姿態，實現上下、左右和前後移動，達到順轉或逆轉等機動目的。機動裝置裝有兩套互為備份的氮氣箱和供氣係統，防止發生故障危及航天員安全。
製動火箭
製動火箭是運載火箭和航天器上的一種小型輔助火箭發動機，用來產生與飛行方向相反的推力。首先使用製動火箭是在第二次世界大戰的初期，在由轟炸機投擲的飛彈上裝上製動火箭，它的推力可抵消飛機傳遞給飛彈的前進速度，而使飛彈垂直下落。後來製動火箭用於空降技術裝備的降落傘噴氣減速係統，以減少空降物資與地麵的衝擊。製動火箭無論用一枚或多枚都應使其噴管的排氣方向朝向飛行的方向或與之成一定角度安裝。當製動火箭點火時，其推力產生製動效應，使飛行器前進的速度減緩或向相反方向運動。製動火箭用於運載火箭的各級分離、航天器返回艙再入（如回收人造衛星）和進入其他星體時的軌道減速（如軟著陸）和航天器變軌等。
製動火箭多使用固體推進劑，要求盡可能小的外形尺寸和重量，能在大加速度、真空、低溫和強輻射條件下長期在宇宙空間可靠地工作。用於航天器減速或變軌的固體推進劑製動火箭多為球形，這是因為在外層空間空氣阻力可以忽略不計，而球形殼體無論從內腔容積還是應力情況來看都是最佳結構。
再入防熱結構
再入防熱結構是使航天器在氣動加熱環境中免遭燒毀和過熱的結構。再入航天器完成預定飛行任務後，以極高的速度穿過稠密大氣層返回地麵時，由於航天器對周圍空氣的壓縮和摩擦，航天器的速度急劇減小，它的一部分動能轉變為周圍空氣的熱能。這種熱能又以對流傳熱和激波輻射傳熱兩種形式，部分地傳給航天器本身。盡管通過適當的氣動外形設計可使這種加熱大為減小，但當航天器的速度足夠大時，這部分熱量仍足以使航天器像流星一樣在空中燒毀。再入防熱問題最初是從導彈彈頭的防熱需要提出的。解決的途徑是：采用鈍頭原理，發展各種不同的防熱結構及其相應的理論計算方法，研製新型防熱材料。