在固定轨道上运行的载人航天器叫航天站（又称空间站或轨道站）。航天站是人类在太空进行科学观测和实验的基地，可供多名宇航员巡访、长期工作和居住，基于载人登月的实现和载人航天器的不断发展，人们开始考虑在太空中建立一个常设观测基地，便于进行在地球上无法进行的观测，于是产生了航天站。1971年4月19日，苏联发射了世界第一个航天站“礼炮”l号。到目前为止，发射进入近地轨道的航天站有前苏联（现俄罗斯）的“礼炮”号与“和平”号、美国的“天空实验室”、欧洲空间局的“空间实验室”四个系列。
至1983年底，苏联共发射了7个“礼炮”号航天站。宇航员均乘“联盟”号飞船与之对接后进入航天站。航天站里面有各种仪器设备、实验台乃至宇航员体育活动的场所。在“礼炮”7号航天站里，3名宇航员创造了持续飞行236天22小时50分钟的记录，完成了多项需长期工作的科研课题，包括植物在太空环境下从播种到收获的全过程。
1973年5月14日，美国成功地发射了第一个实验性航天站“天空实验室”l号，当它进入435公里高的轨道时，宇航员乘“阿波罗”号飞船与“天空实验室”对接后进入航天站。先后有3批9名宇航员在航天站里分别工作和生活了28天、59天和84天，用58种仪器进行了270多项天文、地理、遥感、宇宙生物学和航天医学的试验研究。“天空实验室”由轨道舱、过渡舱、多用途对接舱、太阳望远镜和“阿波罗”号飞船所组成，全长36米，最大直径65米，总重82吨。因太阳活动的加剧导致大气层略有扩张，致使飞行受到的阻力增大，“天空实验室”于1979年7月12日坠毁。
由欧洲空间局研制的“空间实验室”干1983年11月28日由美国的“哥伦比亚”号航天飞机送入轨道。进行了70多项空间实验后，于同年12月8日返回地球。
