Statek kosmiczny to urządzenie przeznaczone do wysłania w przestrzeń kosmiczną. Może on służyć do obserwacji Ziemi, komunikacji, nawigacji oraz eksploracji kosmosu. Istnieją również statki kosmiczne, które przewożą ludzi w przestrzeń kosmiczną – nazywane są one ‘statkami załogowymi’ – oraz takie, które dostarczają zaopatrzenie do stacji kosmicznych.
Ponieważ w przestrzeni kosmicznej nie ma powietrza, statek kosmiczny może mieć praktycznie dowolny kształt. Większym problemem są jego rozmiary. Statek kosmiczny musi zmieścić się w osłonie rakiety, a rakieta musi mieć wystarczającą moc, aby wynieść go na orbitę. Pierwszy na świecie satelita, nazwany Sputnik, ważył 83,6 kg i nie był większy od piłki do koszykówki. Obecnie satelity komunikacyjne mogą ważyć ponad 6 ton (6000 kg).
Moduły wykorzystywane do budowy stacji kosmicznych są jeszcze większe. 20-tonowy pojazd ATV (Automated Transfer Vehicle) należący do ESA może przetransportować na Międzynarodową Stację Kosmiczną do 9 ton ładunku i sprzętu eksperymentalnego.
Kształt statku kosmicznego zależy głównie od tego, czy obraca się on w przestrzeni kosmicznej, czy nie.
Niektóre satelity, takie jak Meteosat, obracają się i mają kształt bębna. Większość współczesnych satelitów ma kształt prostokąta i nie obraca się. Ich przyrządy pokładowe, takie jak kamery, przez większość czasu są skierowane w tym samym kierunku.
Niektóre z nich są wyposażone w duże ‘skrzydła’ słoneczne (panele słoneczne, które przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną), które obracają się tak, by zawsze były skierowane w stronę Słońca. Małe satelity często mają płaskie panele słoneczne umieszczone z czterech stron.
Lądowniki są inne. Muszą wytrzymać ekstremalne temperatury podczas szybkiego opadania w powietrzu. Na przykład sonda Huygens należąca do ESA, która wylądowała na Tytanie, miała kształt spodka z osłoną termiczną skierowaną do przodu.