تحقیقات فضایی به مطالعه و بررسی فضا و اجرام آسمانی اطلاق می‌شود. این تحقیقات شامل ارسال فضاپیماها، تلسکوپ‌ها و ماهواره‌ها به فضا برای جمع‌آوری اطلاعات درباره‌ی سیارات، ستاره‌ها و کهکشان‌ها است. هدف اصلی این تحقیقات، درک بهتر از جهان و قوانین حاکم بر آن است. این تحقیقات به کمک سازمان‌هایی مانند ناسا و ESA انجام می‌شود. ابزارهای پیشرفته‌ای مانند تلسکوپ هابل و مریخ‌نوردها به دانشمندان کمک می‌کنند تا داده‌های ارزشمندی درباره‌ی ساختار و تاریخ جهان به دست آورند.