宇宙空間で運用するために作られたものはすべて宇宙船である。これには、人工衛星、探査機、有人カプセル、宇宙ステーション、着陸機などが含まれる。中には数十年間軌道上に留まるものもあれば、数時間運用された後に燃え尽きたり着陸したりするものもある。

どの宇宙船も、同じようなトレードオフのバランスを取らなければならない。質量は搭載できるものを制限し、電力は稼働できる機器の種類を決定する。そして、熱制御は、宇宙船が日光と影の間を移動する際に、構成部品を動作温度範囲内に保つ必要がある。

共通サブシステム

• 構造および熱保護
• 発電と蓄電
• 誘導、航法、制御
• コミュニケーションとデータ処理
• 操縦のための推進力

冗長性はあらゆる設計に不可欠な要素である。宇宙船は現場で技術者が修理することはできないため、重要なシステムは二重化され、しばしば三重化される。エンジニアは何らかの故障が発生することを想定して設計を行う。