航天器无法利用空气动力转向，它们需要内部动量。反作用轮驱动航天器内部的重物旋转，当反作用轮向一个方向加速时，航天器便会向另一个方向旋转。这是牛顿第三定律在姿态控制中的应用。

三个轮子分别对应三个轴向，不过大多数航天器为了冗余设计会配备四个轮子。这些轮子虽然笨重且耗能，但它们只使用电力，无需推进剂，因此非常适合长途任务。

实际限制

• 车轮在达到最高速度时会饱和。
• 脱饱和需要推进器或磁力矩器
• 轴承磨损限制了使用寿命
• 振动会影响精密仪器。

当一个轮子发生故障时，航天器通常可以依靠剩下的三个轮子勉强飞行，但这样会失去冗余性，并且可能无法指向所有目标。哈勃望远镜和开普勒望远镜都曾遭遇过轮子故障，这改变了它们的飞行任务。