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在地球表面的環繞速度是7.9千米/秒，稱為第一宇宙速度。高度越高，所需的環繞速度越小。

    無論速度大于或小于環繞速度，或者速度方向不與當地水平面平行，航天器的軌道一般變成一個橢圓，地心是橢圓的焦點之一。若速度過小或速度方向偏差過大，橢圓軌道的近地點可能降低較多，甚至進入稠密大氣層，不能實現空間飛行。

    航天器在空間某預定點脫離地球進入行星際航行必須達到的最小速度叫做脫離速度或逃逸速度。預定點高度不同，脫離速度也不同。在地球表面的脫離速度稱為第二宇宙速度。

    從地球表面發射飛出太陽系的航天器所需的速度稱為第三宇宙速度。實現恒星際航行則需要更大的速度。

    航天器由不同功能的若干分系統（或系統）組成，一般分為專用系統和保障系統兩類。專用系統又稱有效載荷，用于直接執行特定的航天任務；保障系統又稱通用載荷，用于保障專用系統正常工作。

    不同用途航天器的主要區別在于裝有不同的專用系統。專用系統種類很多，隨航天器執行的任務不同而異。

    例如，天文衛星的天文望遠鏡、光譜儀和粒子探測器，偵察衛星的可見光照相機、電視攝像機或無線電偵察接收機，通信衛星的轉發器和通信天線，導航衛星的雙頻發射機、高精度振蕩器或原子鐘等。單一用途航天器裝有一種類型的專用系統，多用途航天器裝有幾種類型的專用系統。

    各種類型航天器的保障系統往往是相同或類似的，一般包括以下一些系統：用于支承和固定航天器上的各種儀器設備，使它們構成一個整體，以承受地面運輸、航天運載器發射和空間運行時的各種力學和空間環境。結構形式主要有整體結構、密封艙結構、公用艙結構、載荷艙結構和展開結構等。航天器的結構大多采用鋁、鎂、鈦等輕合金和增強纖維復合材料。

    又稱溫度控制系統，用來保障各種儀器設備在復雜的環境中處于允許的溫度范圍內。航天器熱控制的措施主要有表面處理（拋光、鍍金或噴刷涂料），包覆多層隔熱材料，使用熱控百葉窗、熱管和電加熱器等用來為航天器所有儀器設備提供所需的電能。

    人造地球衛星大多采用蓄電池電源和太陽電池陣電源系統，空間探測器采用太陽電池陣電源系統或空間核電源，載人航天器大多采用氫氧燃料電池或太陽電池陣電源系統。

    用來保持或改變航天器的運行姿態。航天器一般都需要姿態控制，例如使偵察衛星的可見光照相機鏡頭對準地面，使通信衛星的天線指向地球上某一區域等。常用的姿態控制方式有三軸姿態控制、自旋穩定、重力梯度穩定和磁力矩控制等。

    用來保持或改變航天器的運行軌道。航天器軌道控制以軌道機動發動機提供動力，由程序控制裝置控制或地面航天測控站遙控。軌道控制往往與姿態控制配合，它們構成航天器控制系統。

    包括無線電跟蹤、遙測和遙控3個部分。跟蹤部分主要有信標機和應答機。它們不斷發出信號，以便地面測控站跟蹤航天器并測量其軌道。遙測部分主要由傳感器、調制器和發射機組成，用于測量并向地面發送航天器的各種儀器設備的工程參數（工作電壓、溫度等）和其他參數（探測儀器測量到的環境數據、敏感器測量到的航天器姿態數據等）。遙控部分一般由接收機和譯碼器組成，用于接收地面測控站發來的遙控指令，傳送給有關系統執行。

    用于保障返回型航天器安全、準確地返回地面。它一般由制動火箭、降落傘、著陸裝置、標位裝置和控制裝置等組成。

    在月球或其他行星上著陸的航天器配有著陸系統，其功用和組成與返回型航天器著陸系統類似。

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