Dostat se do vesmíru vyžaduje raketu. Udržet se tam vyžaduje pečlivou orbitální mechaniku. Astronautika se zabývá vědou a technikou vesmírných letů, od nosných raket přes systémy podpory života až po navigaci v hlubokém vesmíru.

Tato disciplína se od letectví oddělila, když rakety staly dostatečně výkonnými, aby unikly zemské atmosféře. Počáteční práce byly vojenské a politické. V současné době oboru dominují komerční a vědecké mise, ačkoli velké projekty stále pohánějí národní programy.

Klíčové oblasti

• Návrh a příprava nosné rakety
• Orbitální mechanika a plánování misí
• Subsystémy a napájení kosmických lodí
• Pilotní vesmírné lety a podpora života

Astronautika nemá prostor pro improvizaci. Vadnou součástku nemůže technik na místě opravit. Všechno musí fungovat napoprvé, jinak mise končí a někdy je posádka ztracena.