المركبات الفضائية أو السفن الفضائية هي مركبات على هيئة كبسولات صممت حتى تطير في الفضاء الخارجي، وذلك لأهداف كثيرة ومتنوعة، وأهمها: مراقبة الأرض، ورصدها، واكتشاف الكواكب المحيطة بها، ونقل رواد الفضاء والمعدات التي يحتاجونها أثناء رحلاتهم الاستكشافية والعلمية، بالإضافة إلى أن بعض المركبات الفضائية تُرسل بغرض جمع العينات لبعض المواد التي تتكون من الأجرام الموجودة في الفضاء، وذلك حتى يتمكن العلماء من دراستها، وإجراء الأبحاث عليها.
المركبات الفضائية غير المأهولة هي التي لا تعتمد على من يتحكم بها، وتعمل بطريقة آلية، وتُرسل للفضاء الخارجي لأهداف معينة؛ وهي: نقل الأقمار الصناعية، ووضعها على المدارات الخاصة بها، كما أن هذا النوع من المركبات الفضائية يرسل للاستكشافات العلمية التي تبعد عن الأرض، وهناك العديد من المركبات التي هبطت على المريخ قامت بمهمات مختلفة في محيط كوكب المشتري.
المركبات الفضائية المأهولة هي التي تحتاج لمن يتحكم بها، حيث إنها تنقل رواد الفضاء ومعداتهم التي يحتاجونها من الأرض إلى الأماكن التي يرغبون بالتوجه إليها في الفضاء الخارجي، ومن أشهر هذه المركبات: المركبة الفضائية الأمريكية أبولو 11 التي هبطت على سطح القمر، وكان بداخلها رائدا الفضاء نيل أرمسترونغ، وباز ألدرين، والمركبة الفضائية التابعة للاتحاد السوفيتي المسماة بالفوستوك1، حيث إنها مكنت أول إنسان من التنقل في المدار المحيط في الأرض، وهو يوري جاجارين.
يعتمد اطلاق المركبات الفضائية على سرعة معينة تحدد بمقدار واتجاه، وذلك تبعاً لنوع المركبة التي سيتم إطلاقها، مع مراعاة تمكن المركبة من الإبطاء حتى تتمكن من الهبوط بطريقة سليمة، وهناك مراحل لانطلاق المركبة الفضائية يمكن إيجازها بما يأتي:
تجهيز المركبة الفضائية يتم في المصنع الذي تُبنى فيه، حيث يجب التأكد من أنها نظيفة وغير ملوثة، وذلك لضمان عدم حدوث أي خلل أو عطب فيها، ثم نقلها إلى مكان الانطلاق بالاعتماد على قاطرة، أو طائرة، أو بارجة، وتوضع على منصة الإطلاق بمساعدة شاحنة متصلة بالمنصة، بحيث توضع على حفرة تحتوي على لهب.
التغلب على الجاذبية هي أكبر المشاكل التي يمكن أن تواجه المركبة الفضائية، لذلك من المهم أن يكون هناك صاروخ مجهز عادةً ما يحمل اسم المركبة، وله دور في توليد القوة الدافعة الكافية حتى ترفع المركبة عن سطح الأرض.
تتم في هذه المرحلة إشعال محركات لها قوة دافعة أكبر من تلك التي توجد في الصاروخ، مما يساعد على ابتعاده عن منصة الإطلاق، وبالتالي انطلاق المركبة الفضائية.
تختلف المركبات الفضائية عن بعضها بنسبة كبيرة، فلكل منها تصميم يميزيها عن غيرها، ويتناسب مع الهدف الذي صممت من أجله، إلا أنه يمكن الجزم بأن هناك بعض المكوّنات الأساسية التي تشترك بها جميع المركبات الفضائية مهما كانت المهمة التي ستقوم بها، والتي لا يمكن الاستغناء عنها، ومن بينها:
