太空船無法利用空氣動力轉向，它們需要內部動量。反作用輪驅動太空船內部的重物旋轉，當反作用輪向一個方向加速時，太空船會朝另一個方向旋轉。這是牛頓第三定律在姿態控制上的應用。

三個輪子分別對應三個軸向，不過大多數太空船為了冗餘設計會配備四個輪子。這些輪子雖然笨重且耗能，但它們只使用電力，無需推進劑，因此非常適合長途任務。

實際限制

• 車輪在達到最高速度時會飽和。
• 脫飽和需要推進器或磁力矩器
• 軸承磨損限制了使用壽命
• 振動會影響精密儀器。

當一個輪子發生故障時，太空船通常可以依靠剩下的三個輪子勉強飛行，但這樣會失去冗餘性，並且可能無法指向所有目標。哈伯望遠鏡和開普勒望遠鏡都曾遭遇過輪子故障，改變了它們的飛行任務。