Atributos positivos da exploração espacial incluem a identificação de planetas potencialmente habitáveis, localização de recursos não renováveis e promoção do avanço tecnológico; no entanto, a exploração espacial tem atributos negativos, como exposição à radiação e vácuo, e um alto custo de acesso. A contínua exploração do espaço por humanos demonstra que as recompensas superam os riscos.
As missões de exploração espacial podem usar espaçonaves tripuladas e não tripuladas, cada uma com seus próprios atributos positivos e negativos exclusivos.
As espaçonaves tripuladas, como a Estação Espacial Internacional e o agora extinto Ônibus Espacial, oferecem aos cientistas a oportunidade de realizar experimentos orbitais que examinam os efeitos fisiológicos e psicológicos de viver em microgravidade no corpo humano. Esses experimentos, e os dados obtidos como resultado, podem estimular inovações tecnológicas que visam aumentar a segurança e a eficiência da exploração espacial humana. Os atributos negativos das missões de espaçonaves tripuladas incluem o perigo de exposição a altos níveis de radiação enquanto em órbita, perda da espaçonave e da tripulação devido a erro humano ou mau funcionamento mecânico e o alto custo de colocar humanos e sistemas de suporte de vida em órbita. Em 2015, o mais longe que uma espaçonave tripulada já viajou foi ao redor do outro lado da lua.
As espaçonaves não tripuladas, como a Lunar Prospector, Mars Reconnaissance Orbiter e Stardust, permitem uma exploração espacial mais profunda que está atualmente fora do alcance de missões tripuladas. Ao contrário das missões tripuladas, as missões de exploração espacial não tripulada não requerem sistemas de suporte de vida humana, o que permite mais equipamentos, sensores e combustível e, portanto, um maior alcance e potencial de exploração. Os atributos negativos da espaçonave não tripulada incluem alto custo de lançamento e gerenciamento de missão e risco de danos ou falha.
Muitas tecnologias desenvolvidas pela NASA e outras agências de exploração espacial encontraram usos na Terra. Desde 1973, a NASA publicou mais de 1.800 relatórios destacando tecnologias que criou ou ajudou a desenvolver. Hoje, a tecnologia de satélite fornece a espinha dorsal para sistemas de navegação GPS, previsão do tempo, rastreamento de tempestades e grande parte da rede de comunicações do mundo. No entanto, a empresa privada pode ter desenvolvido essas tecnologias e lançado satélites com menor custo para os contribuintes.
Mais de 20 astronautas foram mortos durante missões de voos espaciais, enquanto outros foram mortos realizando trabalhos relacionados no solo. No entanto, o número de vidas perdidas durante a exploração espacial tem sido relativamente baixo em comparação com outros empreendimentos menos extensos na Terra, que geraram menos ganhos gerais em tecnologia e conhecimento. O lixo espacial em queda representa uma ameaça para os humanos na Terra. Até agora, no entanto, esses detritos queimaram na atmosfera, caíram no oceano ou se espatifaram em áreas remotas sem causar danos.
