Các thuộc tính tích cực của khám phá không gian bao gồm xác định các hành tinh có thể sinh sống được, xác định vị trí các nguồn tài nguyên không thể tái tạo và thúc đẩy tiến bộ công nghệ; tuy nhiên, khám phá không gian có các thuộc tính tiêu cực, chẳng hạn như tiếp xúc với bức xạ và chân không, và chi phí tiếp cận cao. Việc con người tiếp tục khám phá không gian chứng tỏ rằng phần thưởng lớn hơn rủi ro.
Các sứ mệnh khám phá không gian có thể sử dụng tàu vũ trụ có người lái và không người lái, mỗi tàu có các thuộc tính tích cực và tiêu cực riêng.
Các tàu vũ trụ có người lái, chẳng hạn như Trạm Vũ trụ Quốc tế và Tàu con thoi hiện không còn tồn tại, mang đến cho các nhà khoa học cơ hội thực hiện các thí nghiệm quỹ đạo nhằm kiểm tra các tác động sinh lý và tâm lý của việc sống trong môi trường vi trọng lực đối với cơ thể con người. Kết quả là những thí nghiệm này và dữ liệu thu được có thể thúc đẩy những đổi mới công nghệ nhằm tăng cường độ an toàn và hiệu quả của hoạt động khám phá không gian của con người. Các thuộc tính tiêu cực của các sứ mệnh tàu vũ trụ có người lái bao gồm nguy cơ tiếp xúc với mức độ bức xạ cao khi ở trên quỹ đạo, mất tàu vũ trụ và phi hành đoàn do lỗi của con người hoặc trục trặc cơ học và chi phí cao để đưa con người và các hệ thống hỗ trợ sự sống lên quỹ đạo. Tính đến năm 2015, quãng đường xa nhất mà tàu vũ trụ có người lái từng đi là vòng quanh phía xa của mặt trăng.
Các tàu vũ trụ không người lái, chẳng hạn như Lunar Pros Inspector, Mars Reconnaissance Orbiter và Stardust, cho phép khám phá không gian sâu hơn mà các sứ mệnh có người lái hiện đang nằm ngoài tầm với. Không giống như các sứ mệnh có người lái, các sứ mệnh thám hiểm không gian không người lái không yêu cầu hệ thống hỗ trợ sự sống của con người, cho phép trang bị nhiều thiết bị, cảm biến và nhiên liệu hơn, do đó phạm vi và tiềm năng khám phá lớn hơn. Các thuộc tính tiêu cực của tàu vũ trụ không người lái bao gồm chi phí phóng và quản lý sứ mệnh cao cũng như rủi ro hư hỏng hoặc hỏng hóc.
Nhiều công nghệ do NASA và các cơ quan khám phá không gian khác phát triển đã được sử dụng trên Trái đất. Kể từ năm 1973, NASA đã công bố hơn 1.800 báo cáo nêu bật các công nghệ mà họ đã tạo ra hoặc giúp phát triển. Ngày nay, công nghệ vệ tinh cung cấp xương sống cho các hệ thống định vị GPS, dự đoán thời tiết, theo dõi bão và nhiều mạng lưới thông tin liên lạc trên thế giới. Tuy nhiên, doanh nghiệp tư nhân có thể đã phát triển những công nghệ này và phóng vệ tinh với chi phí thấp hơn cho người nộp thuế.
Hơn 20 phi hành gia đã thiệt mạng trong các nhiệm vụ bay trên không gian, trong khi những người khác thiệt mạng khi thực hiện các công việc liên quan trên mặt đất. Tuy nhiên, số người thiệt mạng trong quá trình thám hiểm không gian tương đối thấp so với các dự án kinh doanh ít quy mô hơn trên Trái đất, vốn mang lại ít lợi ích tổng thể hơn về công nghệ và kiến thức. Rác không gian rơi xuống gây ra mối đe dọa cho con người trên Trái đất. Tuy nhiên, cho đến nay, những mảnh vỡ như vậy đã bốc cháy trong khí quyển, rơi xuống đại dương hoặc rơi xuống những vùng xa xôi hẻo lánh mà không gây hại gì.
