A primeira sonda espacial, Sputnik 1, foi inventada em 1957 por uma grande equipe de engenheiros, cientistas e designers empregados pela União Soviética e chefiada pelo pioneiro dos foguetes Sergei Korolev. Uma sonda espacial é qualquer instrumento automatizado não tripulado enviado ao espaço para observar fenômenos e coletar dados científicos.
A primeira sonda espacial americana, o satélite Explorer 1, foi lançada em fevereiro de 1958 e descobriu os cinturões de radiação de Van Allen. O segundo foi o Vanguard 1, que foi lançado em março de 1958 e ainda está em órbita ao redor da Terra.
Uma sonda espacial é diferenciada de uma sonda orbital como o Sputnik 1 e o Explorer 1 por deixar a órbita da Terra. A primeira sonda do espaço profundo foi a Luna 1, lançada pela União Soviética em 1959. Ela completou com sucesso um sobrevôo da lua.