A participação da Europa nos voos espaciais tripulados teve início em 1969. Depois de Neil Armstrong e Buzz Aldrin se terem tornado os primeiros seres humanos a pisar a Lua, a NASA começou a pensar na construção de um vaivém espacial reutilizável.
Os países europeus decidiram desenvolver um laboratório científico, conhecido como Spacelab, que coubesse no compartimento de carga do vaivém espacial. Em troca disso, foi-lhes permitido enviar astronautas nas missões do vaivém espacial.
Desde o voo de Ulf Merbold com o Spacelab-1, em 1983, os astronautas europeus voaram 30 vezes no vaivém espacial norte-americano. Muitos dos seus primeiros voos utilizaram o Spacelab da ESA para experiências em microgravidade. Outros participaram em missões para realizar manutenção no Telescópio Espacial Hubble da NASA-ESA ou para levar a cabo atividades científicas únicas.
Foram realizados 21 voos em que astronautas europeus viajaram a bordo de naves espaciais soviéticas ou russas. As visitas às estações espaciais Salyut e Mir (1978-1999) proporcionaram uma experiência valiosa na aprendizagem de como viver no espaço durante longos períodos. Thomas Reiter passou quase seis meses na Mir, tornando-se o primeiro astronauta da ESA a participar numa caminhada espacial.
Nos últimos anos, os astronautas da ESA têm efetuado visitas regulares à Estação Espacial Internacional (ISS). Já se realizaram duas missões de longa duração com astronautas europeus na Estação. Em 2008, o francês Léopold Eyharts passou quase 49 dias no espaço numa missão para acoplar e colocar em funcionamento o laboratório Columbus da ESA. Em 2009, o belga Frank De Winne passou 6 meses na Estação e tornou-se o primeiro astronauta da ESA a comandar a ISS.
