借助各种人造卫星和载人空间站进行太空科学技术探索活动，无非是为了有效利用空间资源。目前的空间资源概念主要有如下含义：
空间高远位置资源，即站的高便看得远；
空间高真空资源，在太空大气密度几乎为零；
空间微重力资源，高速飞行的航天器的离心力抵消了地球引力，因而微重力环境极佳；
空间太阳能资源，在太空中太阳能密度更大。
这些资源在地面要么根本没有或很难实现，要么不能有效利用。充分有效地利用太空资源是航天技术发展的基本目的。
为什么要研制和发射载人空间站呢？空间站的出现是航天技术应用化发展以及越来越强调航天活动的效益所促成的。研究表明，在高真空和微重力环境下，可以生产高纯度、高均匀度、大尺寸的半导体晶体材料；可以合成地面上无法合成的合金，如金属塑料合金；可以大量生产地面上很难或根本无法生产的特效药；可以加工出近乎纯圆的金属球体；可生产特种生物制品；能够长时间、大面积进行对地观测和天文观测；能够进行各种新技术的开发；可以进行大型空间结构的安装。从应用角度特别是长期效益上看，人造卫星和载人宇宙飞船都有其不足。人造卫星太小，装载的仪器设备有限，而且没有人照料，无法完成复杂的科学技术活动；载人飞船虽比卫星大得多，但对于空间加工等任务来说还嫌不够，而且它的飞行时间很短（一般小于14天），因而不能适应时间较长的观测与实验工作。人造卫星和载人飞船的不足迫切需要有载人空间站来完成这类空间科学技术任务。另外，载人空间站还可以更好地执行如侦察、预警、导航、通信等多种军事任务。
前苏联在上世纪60年代末把载人空间站作为未来航天计划发展的核心和一项国策，并取得了惊人的成就，先后共发射成功三代8艘空间站。第一代是从“礼炮”1号到5号，第二代是“礼炮”6号和7号，第三代是“和平”号空间站。逐步改进的“联盟”号载人飞船和后来新研制的“进步”号货运飞船成了连接地面与空间站、往来运送宇航员和仪器货物的工具。“礼炮”系列空间站第一个是“礼炮”1号，1971年4月19日发射入轨。第一代5艘“礼炮”号带有试验性质，但也取得了一些科学技术成果。第二代“礼炮”6号和7号两座空间站进一步提高了安全性和可靠性，实验和研究内容有所增加，寿命也大大延长。它们带有两个对接窗口，一个用于“联盟”号飞船，另一个用于“进步”号货运飞船。
“礼炮”6号和7号分别于1977年9月29日和1982年4月19日发射入轨。“礼炮”6号运行期间，共有33名宇航员进站工作，载人总时间为678天。“礼炮”7号则共接待了10批27名宇航员进站工作。宇航员基茨姆、索洛维耶夫和阿特科夫创造了连续太空飞行时间237天新纪录。宇航员共进行了涉及各个方面的120多项实验，拍摄了1万张地球和天空照片，完成了大量科学观测、地球资源观测、人体医学研究和技术实验。其他具有重要应用意义的工作是进行了大量半导体、晶体生长实验和金属冶炼实验。
第三代“和平”号空间站的核心舱总长13.13米，最大直径4.2米，总重量20.4吨。它带有6个对接口，除用于飞船对接外，还计划对接5个大型专业研究舱。1986年2月20日凌晨，一枚三级“质子”号运载火箭将“和平”号空间站核心舱发射升空。在各批宇航员进站工作的同时，专业舱的发射和与核心舱的组装工作也在同时进行。
1986年4月到1996年4月，5个专业舱先后发射并与在轨的核心舱对接，标志着“和平”号空间站最终建成。在“和平”号运行的10年（截止96年2月20日）中，共对接各种航天器78艘，有56人登上空间站。宇航员不断刷新连续太空飞行时间新纪录：1987年罗曼年科创造“礼炮”7号太空站了326天的纪录，接着又提高到366天，1995年宇航员波利亚科夫一跃又将纪录提高到437天15小时。“和平”号空间站在轨运行的10年可谓成果辉煌：研究了在太空使用的药物处方、宇航员体力恢复方法、蛋白质晶体生长、高效蛋白质精制、特殊细胞分离、特种药品制备等，进行了各种材料实验和半导体、合金制备，发现了大量稀有金属矿藏和上百个油脉，开发了大量空间新技术，进行了大量天文观测。
美国利用阿波罗计划的成果和硬件，包括运载火箭和推进剂贮箱，研制了美国惟一一座空间站——“天空实验室”。1973年5月14日，一枚两级的“土星”5运载火箭在肯尼迪航天中心点火发射，将“天空实验室”送入轨道。“天空实验室”在轨工作期间，共接纳了三批9名宇航员。他们首先成功地对太阳电池板等故障进行了修理。他们完成的工作和取得的成就有：对地球进行了长期的观测、研究和拍照；对太阳进行了有史以来最直接、最系统的观测，包括记录到一次耀斑爆发的全过程。此外还进行了植物生长实验、医学实验、晶体生长实验、半导体掺杂实验，得到了长达2厘米的晶体，比预期的长6倍；制造了全新的金锗化合物。
由于建造大型空间站耗资惊人，上世纪90年代美、俄、欧、日、加等国决定联合研制“阿尔法”国际空间站。“阿尔法”空间站于2002年最终建成，采用的运载工具是俄罗斯的火箭和美国的航天飞机。空间科学和应用跃上了新的台阶，空间加工和产品生产进入了产业化，空间站的经济效益和科技价值更充分地显现出来。作为建造“阿尔法”空间站的序幕，美国航天飞机与和平号空间站进行了7次对接和联合飞行，以进行各种实验和技术准备工作。1995年6月29日至7月4日，“亚特兰蒂斯”号航天飞机与“和平”号空间站成功进行了首次对接和联合飞行，产生了强烈反响。