Una nave espacial tiene que apuntar a algún lugar. Los paneles solares necesitan el Sol. Las antenas necesitan la Tierra. Las cámaras necesitan el objetivo. El control de actitud mantiene la nave correctamente orientada y opera en un entorno sin aire ni fricción que amortigüe los movimientos no deseados.

Existen tres métodos principales para llevar a cabo esta tarea. Las ruedas de reacción hacen girar masas internas para rotar la nave espacial. Los propulsores disparan pequeñas ráfagas de combustible. Los actuadores magnéticos ejercen presión contra el campo magnético terrestre, lo que resulta útil en órbitas bajas.

Modos de actitud típicos

• Apuntando al nadir, mirando hacia la Tierra
• Modo de protección solar, paneles orientados hacia el sol.
• Sujeción inercial, fija en relación con las estrellas.
• Maniobras de giro entre objetivos

Las ruedas de reacción se desgastan y se saturan. Cuando esto sucede, los propulsores o imanes deben desaturarlas, consumiendo combustible valioso. Los ingenieros incorporan sistemas de respaldo porque una nave espacial atascada no puede ser reparada.