Exploração espacial é o conjunto de esforços do homem que visam a exploração do espaço e de seus corpos celestes. Enquanto o estudo do espaço, estrelas (dentre outros astros), é realizada principalmente por astrônomos com instrumentos materiais, a exploração física do espaço é realizada tanto por sondas robóticas não tripuladas, quanto por voos espaciais tripulados.

Os corpos celestes e astros sempre foram motivo de grande fascinação na humanidade. Há registros de gregos, mesopotâmicos e astecas descrevendo vários acontecimentos celestes. Na era contemporânea, vários cientistas deram grandes contribuições para que o sonho de explorar o espaço pudesse se tornar realidade, como o russo Konstantin Tsiolkovsky, o alemão Hermann Oberth e o estadunidense Robert Goddard.

Antes e durante a Segunda Guerra Mundial não havia um esforço conjunto que tivesse por objetivo a exploração física do espaço, mas foi realmente durante a Guerra Fria, com o início da Corrida Espacial, que os Estados Unidos e a União Soviética começaram a querer demonstrar superioridade na então inédita exploração do espaço.