美国国家航空航天局的研究计划
在最初的计划中，阿波罗计划是在水星计划(project mercury)和双子座计划(Gemini programs)结束后启动的，目的是在太空中做“有趣”的工作，甚至将宇航员送入月球轨道(不打算登陆月球)。
肯尼迪总统在1961年5月25日的演讲中，声称美国要在1970年前“将一名宇航员送上月球并安全带回”，这使得阿波罗计划迅速调整。
阿波罗计划
阿波罗计划变成了载人登月计划。双子座计划很快成为一项任务，为复杂得多的阿波罗计划提供辅助航天器技术。
奥尔德林(阿波罗11)在月球表面行走，包括阿波罗1第一次发生美国宇航员死亡的事件，以及阿波罗8号第一次绕月飞行的壮举。经过八年的初步准备，阿波罗计划于1969年7月20日将尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林送上月球。走出登月舱后，阿姆斯特朗说:“这是人的一小步，是全人类的一大步。”到1972年，* * *已经有12名宇航员成功登上月球。
美国国家航空航天局赢得了登月竞赛，但从某种意义上说，它失去了方向，至少失去了公众的关注和兴趣，以保持国会批准高额预算。约翰逊总统下台后，美国国家航空航天局失去了主要的政治支持，火箭科学家沃纳·沃纳·冯·布劳恩被派往华盛顿游说政治家。作为后续计划，将建立空间站和月球基地。
1990年前宇航员登陆火星的设想被提出，但土星火箭和阿波罗计划中使用的设备无法支持这些目标。阿波罗13氧气瓶爆炸险些坠毁，差点让三名航天员全部丧生，引起了全国的关注和重视。
虽然阿波罗计划一直安排到阿波罗20号，但阿波罗17结束了她的母亲计划。该计划因预算限制(部分原因是越南战争的高额支出)和建造可重复使用的航天器的计划而终止。火箭飞机实验开始了，NACA更进了一步。美国国家航空航天局支持太空飞行，这是第一次载人和军用火箭发射。当你把注意力转向月球时，选择的方案很复杂，但也是最经济的。
被支持的项目，不管是载人的还是无人的，都被引进了，更大的火箭随着宇宙飞船和登月者被开发了。登月太空竞赛的结束意味着美国国家航空航天局的活动减少了。太空竞赛(spacerace)中提出了相对固定性质的空间站，已经建成并试图让各国同时分担太空任务中的高成本国际合作。自1958以来，美国国家航空航天局已经进行了100多次载人航天飞行。
它的主要部件是一个航天飞机轨道器，带有一个外部燃料箱，侧面有两个固体燃料运载火箭。比飞船本身还大的外部燃料箱是唯一不能重复使用的部件。航天飞机的轨道高度为185-643公里(115-400英里)，其携带的最大有效载荷(低轨道)为24400公斤(54000磅)。任务可能持续5到17天，乘员可能是2到8名宇航员。
太空实验室
空间实验室是在执行20次任务的航天飞机上进行的(1983-1998)，空间实验室是与欧空局合作设计的。太空实验室是独立运行的，但当宇航员通过气闸进出时，它仍然留在航天飞机的货舱里。哈勃空间望远镜1990到1993的另一个众所周知的系列任务，在启动和后来都成功修复。
1995年，俄罗斯和美国与和平号航天飞机任务(1995-1998)的互动恢复。一旦更多的飞行器被美国和俄罗斯的宇宙飞船停靠，它将是一个完整的空间站。这种合作一直在继续，俄罗斯和美国是两个最大空间站的最大伙伴:国际空间站。这个项目合作的力度更是显而易见。当美国国家航空航天局开始依赖俄罗斯运载火箭为国际空间站提供服务时，2003年哥伦比亚号航天飞机失事后，两年内停飞的航天飞机。
航天飞机在1986年失去了两颗卫星和14名宇航员，分别发生在2003年的挑战者号和哥伦比亚号两次灾难中。虽然1986的损失被减少到通过替换零件来建造奋进号航天飞机，但美国国家航空航天局并没有建造另一个轨道飞行器来代替第二次损失。在美国国家航空航天局航天飞机计划135结束后，亚特兰蒂斯号航天飞机于7月20日成功降落在肯尼迪航天中心。该计划历时30年，300多名宇航员被送入太空。
无人机计划
2014年6月，美国国家航空航天局正在考虑一项无人机计划:向土卫六发送一架四轴飞行器以搜寻生命迹象。他们考虑使用无人机——包括飞机和气球——探索土卫六的地形和海洋，收集样本，然后返回“母船”充电并提交数据进行分析。
土卫六是土星最大的卫星，位列太阳系最有可能孕育生命的五大恒星之一。它也是一颗大气层很强的卫星。在太阳系中，除了地球，只有土卫六有所谓的“甲烷循环”，其原理类似于地球上的水循环。
土卫六的表面被山脉和河流覆盖，这意味着有云、雨和湖泊。不幸的是，成分是甲烷。先前的研究认为甲烷的来源是地表下的液态甲烷绿洲。时至今日，天文学家仍将土卫六视为最接近地球环境的卫星，对其进行探索将有助于人类揭开其诞生之谜。
这个新计划一旦成功，很可能会极大地改变人类探索太空的方式。迄今为止，人类向火星发送的探测器类似于移动实验室的效果，与地面接触意味着对地形地貌的探索受到限制。无人机的飞行能力将消除这一障碍，无人机的成本远低于其他选项。
最强大的火箭
2014年7月3日，在关键设计获得批准后，波音公司和美国国家航空航天局公司终于签署了协议，这使得美国国家航空航天局研制的航天发射系统的建造工作全面启动。它将成为有史以来最强大的火箭，有一天它可能能够载着宇航员去火星。
该太空发射系统全长约98米，将与洛克希德·马丁公司制造的猎户座太空舱一起飞离近地轨道，能够搭载4名宇航员，进行长途飞行，到达包括近地小行星、月球和火星在内的深空目的地。
该火箭设计用于载人和载货，计划在2017年进行初步飞行测试。第一次任务将发射空猎户座。第二次任务计划在2021，届时猎户座将带四名美国国家航空航天局宇航员进入太空。火箭的首次飞行测试将携带77吨。最终二级火箭的运载能力将超过143吨。
太空出租车
美国国家航空航天局于6月16日在佛罗里达州肯尼迪航天中心宣布，波音公司和太空探索技术公司公司赢得了一份价值68亿美元的“太空出租车”合同，在未来几年内将宇航员运送到国际空间站。此举标志着美国国家航空航天局向重启载人航天迈出了一大步。