Embora naves espaciais teóricas tenham sido sonhadas durante o início de 1900, a primeira nave espacial de sucesso foi a Sputnik 1, que foi proposta em 17 de dezembro de 1954 e lançada em 4 de outubro de 1957. Em 12 de abril, 1961, a Vostok 1 se tornou a primeira nave espacial tripulada.
O projeto de uma nave espacial é um esforço de equipe que se baseia nos esforços de muitos cientistas e engenheiros, portanto, é impossível definir uma data exata para a primeira invenção. A primeira pessoa documentada a propor seriamente uma viagem espacial usando foguetes foi um professor russo chamado Konstantin Tsiolkovsky em 1898. Suas teorias foram acrescentadas por Hermann Oberth, um alemão que desenvolveu foguetes durante a Segunda Guerra Mundial. Um cientista americano chamado Robert Goddard também desenvolveu projetos práticos durante o início do século 20.