Eksploracja kosmosu to ciągłe badanie środowiska poza ziemską atmosferą. Polega ono na dogłębnym badaniu stosunkowo bliskich ciał niebieskich, takich jak słońce, planety i księżyce, a także odległej obserwacji gwiazd, galaktyk i innych zjawisk kosmicznych.
Eksploracja kosmosu opiera się na szeregu zaawansowanych osiągnięć technologicznych. Duże, wyrafinowane teleskopy służą do obserwacji odległych obiektów, wykorzystując wszystkie długości fali widma elektromagnetycznego, w tym światło widzialne, fale radiowe i światło podczerwone. Roboty kosmiczne i załogowe loty kosmiczne służą do badania pobliskich obiektów, takich jak planety i księżyce, a także do badania zjawisk unikalnych w mikrograwitacji i próżniowym otoczeniu przestrzeni