任何设计用于在太空运行的物体都是航天器，包括卫星、探测器、载人飞船、空间站和着陆器。有些航天器会在轨道上停留数十年，而有些则只能运行数小时便会烧毁或着陆。

每艘航天器都要权衡同样的利弊。质量限制了其携带的载荷。功率决定了哪些仪器可以运行。热控系统则确保航天器在阳光照射和阴影交替时，各个部件的温度始终保持在正常工作范围内。

通用子系统

• 结构和热防护
• 发电和储能
• 制导、导航和控制
• 通信和数据处理
• 用于机动的推进

冗余设计贯穿所有设计。航天器无法由现场技术人员维修，因此关键系统通常会进行备份，而且往往是三重备份。工程师会预先假设某些部件会发生故障，并以此为基础进行设计。