Tàu vũ trụ (spacecraft) là phương tiện được thiết kế để vận chuyển con người và/hoặc tải trọng từ Trái Đất vào không gian và thực hiện các nhiệm vụ trong không gian. Chúng được sử dụng cho các mục đích như khám phá không gian, nghiên cứu khoa học, truyền thông vệ tinh, và thám hiểm không gian.

Có ba loại chính của tàu vũ trụ:

1. Tàu vũ trụ không người lái (Unmanned spacecraft): Đây là các phương tiện không có người lái trên tàu và được gửi vào không gian để thực hiện các nhiệm vụ tự động. Các ví dụ bao gồm vệ tinh nhân tạo, tàu không gian thám hiểm, tàu chở hàng không gian, và tàu vũ trụ khảo sát môi trường.

2. Tàu vũ trụ chở người (Manned spacecraft): Đây là các phương tiện được thiết kế để chở con người vào không gian. Các ví dụ bao gồm phi thuyền vũ trụ (ví dụ: Soyuz, Crew Dragon) và tàu con thoi (ví dụ: Space Shuttle). Chúng được sử dụng cho các nhiệm vụ như thăm dò không gian, tiếp cận trạm không gian và thực hiện các hoạt động nghiên cứu trong không gian.

3. Trạm không gian (Space station): Đây là cơ sở không gian dài hạn được xây dựng để chứa và hỗ trợ các phi hành gia trong một thời gian kéo dài. Các ví dụ bao gồm Trạm Vũ trụ Quốc tế (International Space Station - ISS) và Trạm Vũ trụ Trung Quốc (China Space Station). Trạm không gian cung cấp môi trường sống, làm việc và nghiên cứu trong không gian, và thường được sử dụng như một điểm trung chuyển cho các nhiệm vụ khác trong không gian.

Tàu vũ trụ cần phải vượt qua nhiều thách thức kỹ thuật và vật lý để hoạt động trong không gian, bao gồm vượt qua lực hút Trái Đất, bảo vệ phi hành gia khỏi tia tử ngoại và vạn vật, cung cấp nguồn năng lượng và hệ thống hỗ trợ sống, và đảm bảo hệ thống điều hành an toàn và ổn định trong không gian khắc nghiệt.

Tàu vũ trụ đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu và khám phá không gian, mở ra cơ hội cho con người khám phá những hành tinh, ngôi sao, và vũ trụ rộng lớn hơn.