宇宙飛船指的是位于火箭頂端的載人航天器，一般不可重復(fù)使用；航天飛機是可重復(fù)使用的大型載人航天器，與飛船最大的不同在于其飛機形狀的機體。

一般而言，“宇宙飛船”是指位于火箭頂端，利用火箭推力進入軌道，返回時利用降落傘等降落在空曠地帶或海上的載人航天器。它的特點是：價格相對低廉，一般不可重復(fù)使用。實際發(fā)射時，飛船和火箭構(gòu)成一個整體，在飛船的頂端還裝有逃逸塔（實際上是一支小火箭），在火箭出現(xiàn)問題時自動點火，牽引飛船迅速飛離到安全區(qū)域。任務(wù)完畢后，飛船只有返回艙能夠承受住再入大氣層的高溫，利用降落傘和緩沖火箭降落回地面；其余的部分留在軌道上成為太空垃圾，等待有朝一日墜落焚毀。

由于飛船是一次性使用的，又因為飛船擁有逃逸塔等多種逃生手段，因此現(xiàn)階段飛船的可靠性還是相當(dāng)高的。歷史上著名的飛船有蘇聯(lián)的“東方”號（單人，太空交會）、“上升”號（雙人或三人，太空行走）、“聯(lián)盟”號（三人，與空間站或“阿波羅”號對接）；美國的“水星”號（單人）、“雙子座”號（雙人，太空行走和交會對接）、“阿波羅”號（三人，登月或與空間站對接）等。中國的“神舟”號飛船于2003年完成載人首飛，2006年完成雙人多天飛行，2008年載三人太空行走，2011年與空間實驗室無人對接，目前已經(jīng)定型，從頭到尾主要分為軌道艙（對接和氣閘艙）、返回艙和推進艙，與現(xiàn)階段俄羅斯的“聯(lián)盟TMA”飛船相似，但功能更強。美國的“阿波羅”飛船則是分為登月艙、指令艙和服務(wù)艙，指令艙相當(dāng)于返回艙。目前美國正在研制“獵戶座”飛船，預(yù)計將用它實現(xiàn)載人登陸小行星和火星。

航天飛機（也稱太空梭，space shuttle）則是可重復(fù)使用的大型載人航天器，與飛船最大的不同在于其飛機形狀的機體。航天飛機在發(fā)射時利用火箭推力從發(fā)射臺垂直升空，著陸時則像普通飛機一樣水平降落在機場跑道上。與飛船相比，航天飛機的優(yōu)點和缺點同樣顯著：航天飛機一次升空可載七名宇航員和大量物資，還可攜帶大型整件物品（如空間站艙段和哈勃望遠(yuǎn)鏡），在建設(shè)國際空間站時成為主力；航天飛機可捕捉在軌衛(wèi)星進行現(xiàn)場維修，甚至能將衛(wèi)星帶回地球修理；航天飛機的起飛和著陸過程較為舒適，使得專業(yè)科研人員只經(jīng)過少量航天訓(xùn)練就可進入太空。然而，由于重復(fù)使用，航天飛機的機體漸漸老化，增大了故障發(fā)生的幾率；航天飛機沒有可靠的逃生手段，一旦出問題就會造成重大災(zāi)難；美國航天飛機發(fā)射時必須載人，用它來發(fā)射衛(wèi)星顯得代價高昂。終于，美國的所有航天飛機在2011年悉數(shù)退役，航天飛機時代結(jié)束了。

美國一共制造了六架航天飛機：“企業(yè)”號、“哥倫比亞”號、“挑戰(zhàn)者”號、“發(fā)現(xiàn)”號、“亞特蘭蒂斯”號和“奮進”號。“企業(yè)”號是驗證機，其余幾架都經(jīng)歷過太空飛行，其中“挑戰(zhàn)者”號和“哥倫比亞”號分別在1986年和2003年發(fā)生事故損毀。除美國以外，蘇聯(lián)也制造過多架航天飛機，其中唯一成型的“暴風(fēng)雪”號在1988年進行過無人太空飛行。美國的航天飛機分為軌道器、固體助推火箭和燃料箱三部分，軌道器也就是機體本身；助推火箭并聯(lián)在機體兩側(cè)，可重復(fù)利用數(shù)次，也是最危險最不可控的部分；同樣并聯(lián)的燃料箱則是一次性的。蘇聯(lián)的“暴風(fēng)雪”號則是并聯(lián)在“能源”號火箭上，具備無人飛行能力，可惜僅發(fā)射過一次。

此外，空間站的發(fā)展催生了專門用于貨運的飛船。典型的貨運飛船只能將貨物送上空間站，由宇航員卸下貨物并裝上空間站的垃圾，待飛船再入大氣層時燒毀。最早的貨運飛船是俄羅斯的“進步”號，之后歐空局和日本分別研發(fā)了ATV和HTV，最近更有SpaceX公司的“龍”式飛船發(fā)射升空，并與空間站對接。與大多數(shù)貨運飛船不同，“龍”飛船有運送貨物回地球的能力，今后有望進一步改進為載人飛船。中國也將利用“天宮”系列空間實驗室發(fā)展貨運飛船，并將在“天宮三號”升空后進行首次試驗。

最后，還有將人或貨物從一個空間站運往另一個空間站的運載工具——軌道轉(zhuǎn)移飛行器（空間渡船）。蘇聯(lián)“聯(lián)盟T-15”號飛船是史上第一艘也是迄今為止唯一一艘空間渡船。隨著多空間站時代的到來，專用的空間渡船可能很快就將問世。