Lai veiktu pētījumus no kosmosa vai Zemes orbītas, tajā jānogādā lidaparāti, kosmonauti, pētniecības tehnika, dažādas ierīces. To veic izmantojot kosmisko transportlīdzekli - nesējraķeti vai kosmoplānu. Nesējraķete tiek izmantota vienreiz, jo pacelšanās laikā degvielai sadegot, tās daļas pakāpeniski atdalās un nokrīt uz Zemes. Otrreizējai izmantošanai tās vairs nav derīgas. Kosmoplānu var izmantot daudzkārt, jo tas sastāv no degvielas tvertnes un orbitālās lidmašīnas. Orbitālā lidmašīna pēc paveiktā uzdevuma atgriežas atpakaļ uz Zemi.