Vôo espacial é quando uma coisa (nave espacial) feita pelo homem voa para o espaço exterior. Um vôo espacial pode acontecer com ou sem humanos a bordo. O programa russo Soyuz, o ônibus espacial americano e a Estação Espacial Internacional são exemplos de missões tripuladas (com humanos) para vôos espaciais. Sondas espaciais e satélites (que orbitam a Terra), são exemplos de vôos espaciais não tripulados (sem humanos). Estes operam por controle de rádio ou são totalmente independentes.
Os vôos espaciais são usados para a exploração espacial, tais como missões tripuladas à Lua da Terra ou missões não tripuladas a outros planetas do sistema solar. Os vôos espaciais também podem ser usados para turismo e telecomunicações via satélite. Um vôo espacial começa com o lançamento de um foguete, que fornece energia suficiente para sair da atmosfera da Terra e orbitar a Terra. Uma vez que o foguete está no espaço, a atividade do foguete é observada e estudada pelos cientistas de volta à Terra. Alguns foguetes podem permanecer no espaço para sempre, outros se quebram quando entram na atmosfera da Terra. Alguns aterrissam ou caem em outros planetas.
Um míssil alemão V-2 cruzou a linha Kármán (100 km ou 62 milhas acima da Terra) em 3 de outubro de 1942. Este foi o primeiro vôo espacial. O primeiro satélite artificial da Terra foi o russo Sputnik 1, em 4 de outubro de 1957.
