Zu den positiven Eigenschaften der Weltraumforschung gehören die Identifizierung potenziell bewohnbarer Planeten, das Auffinden nicht erneuerbarer Ressourcen und das Vorantreiben des technologischen Fortschritts; Die Weltraumforschung hat jedoch negative Eigenschaften, wie Strahlung und Vakuum, und hohe Zugangskosten. Die fortgesetzte Erforschung des Weltraums durch den Menschen zeigt, dass der Nutzen die Risiken überwiegt.
Weltraumforschungsmissionen können bemannte und unbemannte Raumfahrzeuge verwenden, von denen jede ihre eigenen einzigartigen positiven und negativen Eigenschaften hat.
Bemannte Raumschiffe wie die Internationale Raumstation und das inzwischen stillgelegte Space Shuttle bieten Wissenschaftlern die Möglichkeit, Orbitalexperimente durchzuführen, die die physiologischen und psychologischen Auswirkungen des Lebens in Mikrogravitation auf den menschlichen Körper untersuchen. Diese Experimente und die daraus gewonnenen Daten können technologische Innovationen vorantreiben, die darauf abzielen, die Sicherheit und Effizienz der bemannten Weltraumforschung zu erhöhen. Zu den negativen Eigenschaften bemannter Raumfahrzeugmissionen gehören die Gefahr einer hohen Strahlungsbelastung im Orbit, der Verlust von Raumfahrzeugen und Besatzung durch menschliches Versagen oder mechanische Fehlfunktionen und die hohen Kosten für die Beförderung von Menschen und lebenserhaltenden Systemen in die Umlaufbahn. Seit 2015 ist die weiteste Strecke, die ein bemanntes Raumschiff je zurückgelegt hat, um die andere Seite des Mondes.
Unbemannte Raumschiffe wie die Lunar Prospector, Mars Reconnaissance Orbiter und Stardust ermöglichen eine tiefere Weltraumerkundung, die derzeit für bemannte Missionen unerreichbar ist. Im Gegensatz zu bemannten Missionen benötigen unbemannte Weltraumerkundungsmissionen keine menschlichen Lebenserhaltungssysteme, was mehr Ausrüstung, Sensoren und Treibstoff und damit eine größere Reichweite und ein größeres Erkundungspotenzial ermöglicht. Zu den negativen Eigenschaften unbemannter Raumfahrzeuge gehören hohe Kosten für Start und Missionsmanagement sowie das Risiko von Schäden oder Versagen.
Viele von der NASA und anderen Weltraumforschungsbehörden entwickelte Technologien haben auf der Erde Anwendung gefunden. Seit 1973 hat die NASA mehr als 1.800 Berichte veröffentlicht, in denen Technologien hervorgehoben werden, die sie entwickelt oder an deren Entwicklung mitgewirkt hat. Heute bildet die Satellitentechnologie das Rückgrat für GPS-Navigationssysteme, Wettervorhersagen, Sturmverfolgung und einen Großteil des weltweiten Kommunikationsnetzes. Allerdings könnten Privatunternehmen diese Technologien entwickelt und Satelliten zu geringeren Kosten für den Steuerzahler gestartet haben.
Mehr als 20 Astronauten wurden bei Raumfahrtmissionen getötet, während andere bei ähnlichen Arbeiten am Boden getötet wurden. Die Zahl der Menschenleben, die bei der Erforschung des Weltraums verloren gingen, war jedoch im Vergleich zu anderen weniger umfangreichen Unternehmen auf der Erde, die insgesamt weniger Technologie- und Wissensgewinne hervorgebracht haben, relativ gering. Herabfallender Weltraumschrott stellt eine Bedrohung für die Menschen auf der Erde dar. Bisher sind solche Trümmer jedoch in der Atmosphäre verbrannt, ins Meer gefallen oder in abgelegenen Gebieten abgestürzt, ohne Schaden anzurichten.
