Después de nuestro satélite natural, la Luna, el siguiente paso fue la exploración de otros planetas. Fue así como rusos y estadounidenses lanzaron diferentes sondas automáticas, como la Venera, que llegó a Venus, y en 1971 la Marte 2, que aterrizó sobre el planeta rojo. El avance de Estados Unidos en este campo quedó demostrado en 1969, cuando el Mariner 6 pasó junto a Marte y la nave Viking 2 se posó en su superficie.
Durante 1977 la NASA lanzó las naves Voyager 1 y 2 en misión interplanetaria. La segunda de estas sondas pasó frente a Júpiter en 1979, a Saturno en 1981 y a Urano en 1986.
A pesar de la importancia que tuvieron las primeras misiones espaciales a otros planetas, los hitos más recientes de la astronáutica lo constituyen el transbordador espacial -la primera nave espacial reutilizable de la historia-, y la Estación Espacial Internacional, heredera de los laboratorios en órbita terrestre Skylab y Mir. La NASA efectuó en abril de de 1981 la primera prueba de una nave espacial tripulada reutilizable, que era capaz de alcanzar la órbita terrestre y volver a aterrizar en un aeropuerto espacial. Se trató del Columbia, el cual fue lanzado desde Cabo Cañaveral con los pilotos John Young y Robert Crippen.
Los Estados Unidos realizaron decenas de misiones con los transbordadores Columbia, Atlantis, Challenger, Discovery y Enterprise. Sin embargo, el envío de transbordadores quedó interrumpido como consecuencia de la explosión del Challenger el 28 de enero de 1986, la que provocó la muerte de sus siete tripulantes.
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