Eksploracja kosmosu – fizyczna eksploracja przestrzeni kosmicznej, zarówno przez bezzałogowe próbniki, jak i załogowe pojazdy kosmiczne. Rozwój dużych silników rakietowych na paliwo płynne na początku XX wieku pozwolił na praktyczne spojrzenie na eksplorację kosmosu. Był to przełom, zwłaszcza w porównaniu do obserwacji kosmosu z powierzchni Ziemi, zwanej astronomią, która była dokonywana od tysiącleci.