宇宙飞船是一种运送航天员、货物到达太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保证航天员在太空短期生活并进行一定的工作。它的运行时间一般是几天到半个月，一般乘2到3名航天员。
世界上第一艘载人飞船是前苏联的“东方1”号，由两个舱组成，上面的是密封载人舱。
至今，人类已先后研制出三种构型的宇宙飞船，即单舱型、双舱型和三舱型。其中单舱式最为简单，只有宇航员的座舱，美国第1个宇航员艾伦·谢泼德就是乘单舱型的“水星号”飞船上天的；双舱型飞船是由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱组成，它改善了宇航员的工作和生活环境，世界第1个男女宇航员乘坐的前苏联“东方号”飞船就属于双舱型；最复杂的就是三舱型飞船，用于增加活动空间、进行科学实验等，前苏联的“联盟”系列和美国“阿波罗”号飞船是典型的三舱型。
宇宙飞船与返回式卫星有相似之处，但要载人，故增加了许多特设系统，以满足宇航员在太空工作和生活的多种需要。例如，用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统、报话通信系统、仪表和照明系统、航天服、载人机动装置和逃生系统等。
遨游太空的宇宙飞船第一个载人飞天的“东方1”号飞船
“东方”号飞船属于前苏联最早的载人飞船系列，从1961年4月—1963年6月共发射6艘。而“东方1”号飞船则是世界上第一个载人进入外层空间的航天器。
资料显示，该飞船由球形密封座舱和圆柱形仪器舱组成，重约4.73吨。在轨道上飞行时与圆柱形的末级运载火箭连在一起，总长7.35米。“东方”号飞船由密封座舱（2400千克）和工作舱组成，质量约4730千克。
该飞船的球形座舱直径为2.3米，可乘坐1名航天员，舱壁上有3个舷窗。舱外表面覆盖一层防热材料。座舱内有可供飞行10昼夜的生命保障系统、弹射座椅和无线电、光学、导航等仪器设备。“东方”号飞船在返回前抛掉末级运载火箭和仪器舱，座舱单独再入大气层。当座舱下降到离地面约7千米高度时，航天员弹出飞船座舱，然后用降落伞单独着陆。仪器舱位于座舱后面，舱内装有化学电池、返回反推火箭和其他辅助设备。值得一提的是，“东方”号飞船既可自动控制，也可由航天员手控。资料表明，飞船飞行轨道的近地点约为180千米，远地点为222千米—327千米，倾角约65°，周期约89分钟。
1961年4月12日，前苏联航天员加加林乘坐“东方1”号飞船，绕地球飞行108分钟后，安全返回地面，开始了世界载人航天的新时代。
前苏联屡获第一的“上升”号飞船
“上升”号宇宙飞船重5.32吨，和“东方”号宇宙飞船相比，有了很大改进，即当它从轨道返回时，宇航员不用弹射脱离座舱而是和飞船一起进行软着陆。飞船的两套制动火箭系统和新式的着陆装置，能使它软着陆时的速度“几乎等于零”。“上升”号飞船内设3个座位，宇航员在座舱里可以不穿密闭的宇宙服活动。
“上升”号载人飞船
“上升”号飞船一共进行了2次发射。1964年10月12日发射的“上升1”号飞船在轨道上飞行了24小时17分钟，3位宇航员完全处于自由状态，不管工作、饮食、休息，都不扎上皮带，以充分体验失重状态对人体机能的影响。1965年3月18日发射的“上升2”号宇宙飞船中2名宇航员中的一位，穿上了特制的宇宙服，在宇宙空间自由飘动，最远飘离飞船5米。对于“东方”号和“上升”号飞船的上天，前苏联的舆论工具曾作了大量的宣传，充分赞扬了前苏联宇航方面的成就。
1964年10月12日，“上升1”号准时发射，在环绕地球的轨道上飞行了17圈。但整个航行没有获得任何具有科学价值的成果。10月13日，“上升”号飞船安全返回地面。
事实上，“上升2”号飞船的飞行，也是美苏太空竞赛的一种表现方式。前苏联早就得到消息，美国“双子星座”宇宙飞船上的宇航员要试验空间“行走”，后来更得到了确切的发射日期：1965年3月23日。为了抢时间，赶在美国前头实现宇航员宇宙“行走”，前苏联于3月18日发射了“上升2”号飞船，再一次获得了一个“第一”。美国宇航员到宇宙中“行走”，计划是降低座舱压力，打开舱口出入的。前苏联采用了一个简便办法，在舱口安装了一个轻便的出入管道。进入宇宙的宇航员先进入这个管道，由另一名宇航员从后面封闭管道口，然后那位宇航员就能打开舱口进入宇宙。苏美太空竞赛
太空竞赛是指约从1957年到1975年期间，美国和前苏联在开发人造卫星、载人航天和人类登月等空间探索领域的竞争。
太空竞赛的技术条件可以追溯到“二战”时期火箭技术的成熟，但竞赛开展的本身源于“二战”后国际关系的紧张以及冷战的开始，一般认为1957年10月4日前苏联第一颗地球人造卫星“史泼尼克1”号标志着太空竞赛的正式开端。由于涉及尖端技术和国防科技，“太空竞赛”在一定意义上也是“军备竞赛”的一种体现。比起其实际意义来讲，太空技术因其在军事上的应用潜力和鼓舞人心的巨大作用而成为这场角逐中的焦点。
前苏联第三代载人飞船系列——“联盟”号
“联盟”号是前苏联研制的第三代载人飞船的名字。与之相对应的载人航天计划也被称之为“联盟”计划。“联盟”号飞船是前苏联在积累了多年经验之后，所开发出来的一种最成熟的载人航天器。由“联盟”号飞船衍生出的“联盟T”，是“联盟”号的直接升级物和替代品；而“联盟TM”相对“联盟T”进行了更多的改进，是俄罗斯航天部门现在拥有的唯一一种可载人航天器，也是可向国际空间站输送宇航员的仅有的两种工具之一（另一种是美国的航天飞机）。
“联盟”号宇宙飞船是一种多座位飞船，内有一个指挥舱和一个供科学实验和宇航员休息的舱房。“联盟”号第一次发射是在1967年4月23日，飞行目的是演练这种新的宇宙飞船各个系统的工作情况。不幸的是它酿成了一场悲剧。该飞船在飞到第18圈时，操纵和稳定飞船明显发生了困难，即在从地面起飞26小时45分钟后，航天员开始做再入大气层的定向操纵和启动反推火箭的时候，事故发生了，飞船意外地以每小时644千米的速度撞到地面，宇航员弗拉基米尔·科马罗夫上校当即死亡。
后来科学家们分析指出，由于轨道机动或者在再入大气层过程中出现的旋转，使回收降落伞的吊伞索缠在一起。因而，在打开降落伞时不能展开，降落伞变成了一条“飘带”，才造成了悲剧的发生。
事实上，“联盟1”号在发射前曾使用计算机有系统地检查了火箭的每一个部件。研究人员为谨慎起见，第一次飞行只选了1名宇航员，他就是弗拉基米尔·科马罗夫。他是前苏联宇航员中技术最好的人之一，也是第一个两次进入外层空间的人，可是在这第二次飞行即将结束时，他却丧了命。
“联盟1”号的失事使前苏联的载人宇航推迟了18个月，直到1968年10月26日前苏联才发射了一艘新的“联盟”号飞船。此次，“联盟3”号宇宙飞船由宇航员别列戈沃伊驾驶在轨道上飞行了4个昼夜，然后平安返回地球。在这次飞行中，别列戈沃伊取得的最大成绩是在空间轨道试图和一架无人驾驶的“联盟2”号飞船对接。别列戈沃伊让他的飞船和“联盟2”号自动接近到相距200米处，然后改用手动操纵系统，使2个飞船靠近到仅数米的距离。前苏联的第一次飞船对接是在1969年1月完成的。弗拉基米尔·沙塔洛夫驾驶的“联盟4”号飞船同“联盟5”号飞船实行了接近和对接。“联盟5”号上的宇航员阿列克谢·叶利谢耶夫和叶夫根尼·赫鲁诺夫穿上宇宙服进入了“联盟4”号。前苏联人把对接后的组合飞船称为“世界上第一个宇宙空间站”。
在随后的1969年10月11日、12日、13日，前苏联接连3天发射了“联盟6”号、“联盟7”号和“联盟8”号3艘飞船，在轨道上进行了广泛的科学考察，其中包括在真空和失重情况下进行金属焊接的操作试验。此外，这3艘飞船还实行了协调动作的编队飞行。这3艘飞船的发射倾角是一样的，它表明它们是从同一个地点接连3天发射的，这在当时是在空间技术方面的一个重大突破。前苏联频繁发射“联盟”号宇宙飞船的时候，正是美国实现“阿波罗”登月计划的时候。可以明显感到，前苏联正致力于建立太空实验站的试验，太空站的问世已为期不远了。
1971年6月6日，莫斯科时间7点55分，前苏联又发射了“联盟11”号宇宙飞船，并在轨道上与“礼炮1”号对接成功。第二天，“联盟11”号飞船上的3名宇航员于莫斯科时间10点45分进入“礼炮”号太空站的舱室，使之成为世界上第一个有人居住的太空站。美国1973年5月发射的第一个太空站虽然比“礼炮1”号要大得多，但它毕竟晚了2年。
“礼炮—联盟”总重25吨以上，太阳能电池和化学电池供给它充足的电能。在密封舱里的宇航员共在太空站里度过了23个昼夜，进行了天文观测、生物医学试验、远距离摄影等科学考察和实验活动。当“联盟11”号飞船结束考察奉命脱离“礼炮”号太空站，返回地面后，人们打开舱盖后简直大吃一惊：3名宇航员都安详地死在自己的座位上，死前却一点预兆都没有。
“联盟11”号飞船上3名宇航员是突然去世的。3名宇航员去世的前一天——6月29日，“礼炮—联盟”的一切工作依然严格按程序进行。他们在和地面飞行控制中心的无线电通信中，报告了他们的考察情况，并说“全体宇航员自我感觉良好”。在接到返回地面的着陆指令后，“联盟11号”和太空站顺利脱开，单独飞行。此时飞船上的所有系统仍然一切正常。1971年6月30日凌晨1点35分，“联盟11”号飞船的制动发动机开始工作，然而当它工作结束后，地面控制中心与宇航员的联系突然中断了。
这次事故后，前苏联又发射了4个“礼炮”号系列的太空站。这些太空站都有不同程度的改进，并多次和“联盟”号宇宙飞船实行对接。宇航员在轨道站上逗留的最长时间已达到63天，完成了许许多多科研项目，比如试验改进后的飞船的控制系统和生命保障系统，进行金属冶炼和晶体生长实验等。
美国第一代载人飞船系列——“水星”号
“水星”号飞船是美国的第一代载人飞船系列。从1961年5月～1963年5月共发射6艘。其中前2次是绕地球不到一圈的亚轨道飞行，而后4次则是载人轨道飞行。其主要目的是试验飞船各种工程系统的性能，考察失重环境对人体的影响、人在失重环境中的工作能力以及对发射和返回过程中遇到超重的忍耐力等。
该飞船总长约2.9米，最大直径1.8米，重1.3吨～1.8吨。由圆台形座舱和圆柱形伞舱组成。在发射时，“水星”号飞船的顶端还有一个高约5米的救生塔。座舱内可乘坐1名航天员，设计的最长飞行时间为2天。航天员躺在特制的座椅上，通过飞船舷窗、潜望镜和显示器可观测地球表面。在座舱外面大钝头处覆盖一层很厚的防热材料。在飞船返回前点燃制动火箭，然后抛弃制动火箭组合件，再入大气层，下降到低空时打开降落伞，航天员与飞船一起溅落在海上，由直升机和打捞船只回收。
1961年5月5日，“水星”号飞船进行了首次亚轨道载人飞行，飞行高度为186千米，飞行距离约为480千米，飞行时间15分22秒，其中失重5分4秒，最后飞船在大西洋上降落。在同年的7月21日，“水星”号飞船进行了第二次亚轨道载人飞行，飞行高度为190千米，飞行距离488千米。在空间运行中，航天员曾试验使用手控装置保持飞行路线，进行滚动和偏航飞行，拍摄了地球陆地构造、气象云图和天体等照片。航天员发现在轨道飞行中通过舷窗观测地平线和天体，可使飞船正确定位，从而可取消座舱中笨重的潜望镜，使飞船作漂移式飞行，以节省燃料。
“水星”计划共耗资3.926亿美元，其中飞船为1.353亿美元，占总费用的34.5％；而运载火箭为0.829亿美元，占总费用的21.1％；地面跟踪网为0.719％亿美元，占18.34％；运行和回收操作费用为0.493亿美元，占12.6％；其他设施为0.532亿美元，占13.46％。
美国第二代载人飞船系列——“双子星座”号
“双子星座”号系列飞船是美国的第二代载人飞船，“双子星座”号系列飞船先后进行了12次飞行试验，其中2次无人飞行和10次载人飞行。“双子星座”计划共耗资12.834亿美元，其中飞船为7.974亿美元，占总费用的62%；运载火箭为4.098亿美元，占总费用的31.93%；支援设施为0.762亿美元（其中用于改造全球通讯设备为5600万美元），占总费用的5.94%。“双子星座”计划主要是为阿波罗载人登月计划提供飞行经验，准备各种技术条件。