Két, 28 000 kilométer/órás sebességgel haladó objektumnak találkoznia kell anélkül, hogy megsemmisítené egymást. A dokkolás az a folyamat, amely során a pályán lévő űrhajók összekapcsolódnak, és pontos navigációt, azonos sebességeket és centiméter/másodpercben mért végső megközelítést igényel.

Az orosz és az amerikai programok a hidegháború alatt eltérő rendszereket fejlesztettek ki. A modern dokkolóállomások szabványosított mechanizmusokat használnak, így a különböző országok járművei csatlakozhatnak. A Nemzetközi Űrállomás az évek során több tucat látogató járművet fogadott.

A dokkolás fázisai

• Randevú, a járművek közötti távolság csökkentése
• Állomástartás, pozíció tartása a közelben
• Végső megközelítés a dokkolás tengelye mentén
• A kapcsolat rögzítése és merev párja

Az autonóm dokkolás a legtöbb teherszállító repülést kezeli. A személyzettel ellátott járművek általában manuálisan felülbírálhatók, így az űrhajósok átvehetik az irányítást, ha az automatizált rendszer rendellenesen működne.