在人类已研制出的三种载人航天器——宇宙飞船、航天飞机和空间站中，宇宙飞船是规模最小、技术最简单和费用最便宜的一种，因此也是最先使用的载人航天器。宇宙飞船与返回式卫星有相似之处，美国、俄罗斯、中国都是从返回式卫星起步，以此为基础，掌握飞船返回技术的。不过，宇宙飞船需要载人，故增加了许多特设系统，以满足航天员在太空工作和生活的多种需要。目前，俄罗斯“联盟”ＴＭＡ系列载人飞船和“进步”Ｍ系列货运飞船是“国际空间站”的交通大动脉；中国的“神舟”则异军突起，一问世就显示出很高的技术水平。
   宇宙飞船有几种 宇宙飞船分为载人飞船和货运飞船两种。按照飞行任务的不同，载人飞船又可分为卫星式载人飞船、登月式载人飞船和行星际式载人飞船，发射最多、用途最广的是卫星式载人飞船。这种飞船像卫星一样在离地面几百千米的近地轨道上飞行，飞行速度为第一宇宙速度（7.9千米/秒）。美国在20世纪成功发射6艘“阿波罗”登月式飞船，其飞行速度接近第二宇宙速度（11.2千米/秒）。未来的行星际式载人飞船的飞行速度将达到或超过第二宇宙速度，并极可能成为载人火星飞船。
   从构型上讲，宇宙飞船先后发展了三代，即单舱式、双舱式和三舱式。
   单舱式飞船只有航天员乘坐的座舱（也叫返回舱），美国第一名航天员格伦就是乘坐单舱式飞船“水星”号上天的。它也是目前世界上惟一使用过的单舱式飞船。
   双舱式飞船由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱（也叫推进舱、设备舱或仪器舱）组成，与单舱式相比，改善了航天员的工作和生活环境。苏联“上升”系列以及美国的“双子星座”系列飞船，均属双舱式飞船。
   最复杂的是三舱式飞船。它是在双舱式飞船基础上增加一个轨道舱（也叫工作舱，用于卫星式飞船），进行空间活动、科学试验等，如俄罗斯“联盟”系列飞船和中国“神舟”系列飞船；或是增加一个登月舱（用于登月式飞船），以便在月面着陆和飞离，如美国“阿波罗”系列。
   三舱式飞船的奥秘 目前活跃在载人航天第一线的均为三舱式飞船，如俄罗斯的“联盟”TMA和中国的“神舟”。宇宙飞船在返回地面时，为了减速、防热及结构上的需要，返回质量越小越好。为此一般真正返回地面的只有座舱，这也是分舱设计的重要原因。它像飞机在空中??掉副油箱和多级火箭??掉熄火后的子级火箭一样。三舱式飞船主要由座舱、服务舱和轨道舱组成。
   座舱是载人飞船发射和返回过程中航天员乘坐的舱段，也称返回舱，是飞船的控制中心。它通常采用无翼的大钝头旋转体，有的是球形，有的是钟形。座舱一般开有舷窗，以便航天员观察发射前的准备活动、在轨交会对接情况、返回点火时的姿态和再入着陆的地面情况等。俄罗斯航天员曾多次在自动对接系统失灵情况下，通过舷窗进行手动对接获得成功。座舱内还装有座椅、仪表、照明灯和通信装置等最必需的设备。
   服务舱紧接在座舱后面，用于安装推进系统、电源、气瓶和水箱等设备，起保障和服务作用，为飞船提供动力，为航天员提供氧气和水，也称推进舱。
   轨道舱位于座舱前面，是为了增加航天员的活动空间，一般为航天员在轨工作的场所，里面装有多种试验设备和实验仪器。
   除了以上主要舱段，宇宙飞船上还有一些特殊的舱室，比如气闸舱，它是航天员在轨出舱时，为保证飞舱舱内气体不至全部漏到宇宙空间的设备，即供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。在双舱式飞船中它是座舱的一部分，在三舱式飞船中它是轨道舱的一部分。飞船的气闸舱有两个闸门，一个与座舱连接的内闸门，另一个是可通向太空的外闸门。航天员出舱前要在座舱内穿好航天服，然后走出内闸门，关闭内闸门，把气闸舱内的空气抽入座舱内，当气闸舱内和舱外压力相等时就可打开外闸门进入太空了。航天员返回气闸舱时按相反的顺序操作。内外闸门的气密性绝对可靠是气闸舱工作的基本条件，闸门的启闭要十分小心和熟练，避免漏气。
   对接机构也叫对接舱，它像气闸舱一样与座舱或轨道舱相连，用于和其它飞船或空间站对接和锁紧。在苏联/俄罗斯飞船中，对接舱与气闸舱是合二为一的。
   载人飞船上还有应急救生装置，用于保障在紧急情况下使航天员安全返回地面，或转移到其它载人航天器上，现有弹射座椅、救生塔、分离座舱和载人机动装置几种。在载人飞船上升、轨道运行和返回地球三个不同的飞行阶段，有不同的飞行环境，所以其救生手段不同。例如，发射飞船的火箭起飞后发生危险，如果火箭飞行高度低于20千米，航天员则可像飞机的飞行员一样激活弹射座椅从座舱弹出，再打开降落伞返回地面；若火箭的飞行高度超过20千米，就只能激活飞船顶部的逃逸用小火箭，用它把飞船拉离运载火箭，飞向安全区后，再打开飞船的降落伞，使飞船软着陆。
   为了保证航天员能够进入太空和安全地返回地面，加载飞船一般设有结构系统、生命保障系统、热控制系统、姿态与轨道控制系统、推进系统、无线电通信与测控系统、电源系统、仪表与照明系统、返回着陆系统等。