Pozytywne atrybuty eksploracji kosmosu obejmują identyfikację potencjalnie nadających się do zamieszkania planet, lokalizowanie nieodnawialnych zasobów i napędzanie postępu technologicznego; eksploracja kosmosu ma jednak negatywne cechy, takie jak narażenie na promieniowanie i podciśnienie oraz wysoki koszt dostępu. Dalsze eksplorowanie kosmosu przez ludzi pokazuje, że nagrody przewyższają ryzyko.
Misje eksploracji kosmosu mogą wykorzystywać załogowe i bezzałogowe statki kosmiczne, z których każda ma swoje własne unikalne pozytywne i negatywne cechy.
Obsługiwane statki kosmiczne, takie jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna i nieistniejący już prom kosmiczny, oferują naukowcom możliwość przeprowadzenia eksperymentów orbitalnych, które badają fizjologiczne i psychologiczne efekty życia w mikrograwitacji na ludzkim ciele. Te eksperymenty i uzyskane w rezultacie dane mogą pobudzić innowacje technologiczne, które mają na celu zwiększenie bezpieczeństwa i wydajności badań kosmosu. Negatywne atrybuty załogowych misji kosmicznych obejmują niebezpieczeństwo narażenia na wysokie poziomy promieniowania na orbicie, utratę statku kosmicznego i załogi spowodowane błędem człowieka lub usterką mechaniczną oraz wysokim kosztem umieszczenia ludzi i systemów podtrzymujących życie na orbicie. Od 2015 r. Najdalej obsadzony statek kosmiczny podróżował po drugiej stronie księżyca.
Bezzałogowy statek kosmiczny, taki jak Lunar Prospector, Mars Reconnaissance Orbiter i Stardust, pozwala na głębszą eksplorację kosmosu, która jest obecnie niedostępna dla misji załogowych. W przeciwieństwie do misji załogowych, bezzałogowe misje eksploracji kosmosu nie wymagają systemów podtrzymywania życia ludzkiego, co pozwala na więcej sprzętu, czujników i paliwa, a tym samym większy zasięg i potencjał poszukiwawczy. Negatywne atrybuty bezzałogowego statku kosmicznego obejmują wysoki koszt zarządzania startem i misją oraz ryzyko uszkodzenia lub awarii.
Wiele technologii opracowanych przez NASA i inne agencje badające kosmos znalazło zastosowania na Ziemi. Od 1973 roku NASA opublikowała ponad 1800 raportów podkreślających technologie, które stworzyła lub pomogła w rozwoju. Dziś technologia satelitarna stanowi podstawę systemów nawigacji GPS, prognozy pogody, śledzenie burzy i większość światowej sieci komunikacyjnej. Jednak prywatne przedsiębiorstwo mogło opracować te technologie i wprowadzić satelity przy niższych kosztach dla podatników.
Ponad 20 astronautów zginęło podczas misji związanych z lotami kosmicznymi, podczas gdy inni zostali zabici, wykonując podobne prace w terenie. Jednak liczba ofiar zaginionych podczas eksploracji kosmosu była stosunkowo niska w porównaniu do innych mniej rozległych przedsięwzięć na Ziemi, które wydzielają mniej ogólnych korzyści w zakresie technologii i wiedzy. Spadające śmieci kosmiczne stanowią zagrożenie dla ludzi na Ziemi. Jak dotąd jednak takie śmieci spłonęły w atmosferze, wpadły do oceanu lub rozbiły się w odległych obszarach, nie wyrządzając szkody.
