1961. január 31-én Ezen a napon Ham, a csimpánz történelmet írt, amikor fedélzetén a Mercury-Redstone 2 űrhajóval kilépett a világűrbe. Ham volt az első emberszabású majom, aki sikeresen végrehajtott egy űrrepülést, ezzel előkészítve az utat az emberes űrutazások számára.
1986. január 28-án, egy hideg téli reggelen az STS-51-L küldetésre induló Challenger űrrepülőgép röviddel a felszállás után szétesett a levegőben, fedélzetén hét űrhajóssal. Bár sokan azt hiszik, hogy az űrsikló felrobbant, valójában a szerkezetét ért aerodinamikai erőhatások szaggatták szét. A tragédia mély nyomot hagyott az űrkutatás történetében, és hosszú évekre visszavetette a NASA emberes űrprogramját.
1962. január 26-án a NASA elindította a Ranger–3 űrszondát, amelynek célja az volt, hogy képeket közvetítsen a Hold felszínéről, mielőtt becsapódna a felszínbe. Azonban egy sor technikai hiba miatt a szonda 22 000 mérfölddel (kb. 35 000 km-rel) elvétette a Holdat, így a küldetés sikertelen lett. Ennek ellenére a Ranger-program fontos mérföldkövet jelentett az emberiség Holdhoz vezető útján, amely végül a sikeres Apollo-küldetésekhez vezetett.
2004. január 25-én a NASA Opportunity nevű marsjárója sikeresen leszállt a Mars felszínére, alig három héttel azután, hogy ikertestvére, a Spirit már megérkezett a vörös bolygóra. Ez az esemény mérföldkőnek számított a bolygókutatás történetében, és hozzájárult ahhoz, hogy részletesebb képet kapjunk a Mars geológiájáról és múltbeli vízlelőhelyeiről.
Az AT&T által birtokolt Telstar 401 műhold, amely számítógépes adatokat, telefonhívásokat és televíziós műsorszórást továbbított, 1997. január 11-én hirtelen és látszólag ok nélkül meghibásodott. Az AT&T több mint egy héten át próbálta helyreállítani a kapcsolatot a műholddal, de végül sikertelenül.
2004. január 4-én a NASA Spirit nevű Mars-járója sikeresen landolt a vörös bolygón. A Spirit az első Mars-rover volt, amelyet a NASA küldött a bolygó felszínének részletes vizsgálatára. Feladatai közé tartozott a Mars geológiai jellemzőinek tanulmányozása, az élet jeleire utaló nyomok keresése, valamint a bolygó múltbeli környezeti viszonyainak feltárása.
1957. október 4-én a Szputnyik 1 volt az első ember által készített műhold, amely Föld körüli pályára állt. Ezzel megkezdődött az űrkorszak és űr sebességfokozatba kapcsolt hidegháborús verseny is, ami hatalmas előrelépést hozott az űrkutatásban. A műhold három hónapig volt pályán, mielőtt 1958. január 4-én visszatért volna a Föld légkörébe, ahol elégve megsemmisült.
1958. október 1-jén az Egyesült Államok történetében mérföldkőhöz érkezett az űrkutatás terén. A már korábban működő NACA (National Advisory Committee for Aeronautics – Nemzeti Repülésügyi Tanácsadó Testület) a hidegháborús verseny és különösen a szovjetek első műholdjának, a Szputnyik 1-nek az elindítása nyomán átalakult, és megalakult a NASA (National Aeronautics and Space Administration), az amerikai űrkutatási hivatal. A NASA létrehozása lehetővé tette az Egyesült Államok számára, hogy szervezett és koordinált módon vegyen részt az űrversenyben, fejlessze rakétatechnikáját, indítson műholdakat, és később űrhajósokat küldjön az űrbe. Az intézmény megalapítása nemcsak technológiai és tudományos jelentőségű volt, hanem stratégiai válasz a hidegháborús kihívásokra, és hosszú távon az amerikai űrprogram egyik legfontosabb pillére lett.
1985. szeptember 11-én a Nemzetközi Üstökös Kutató Szonda (International Cometary Explorer, ICE) történelmet írt, amikor áthaladt a P/Giacobini–Zinner üstökös gázcsóváján. Ez volt az első alkalom, hogy ember készítette űreszköz ilyen közel merészkedett egy üstököshöz, és sikeresen átrepült annak kiterjedt gáz- és porfelhőjén.
1977. szeptember 1-jén a Pioneer 11 űrszonda történelmet írt, amikor első ember alkotta eszközként elrepült a Szaturnusz mellett. Ez a mérföldkő az űrkutatásban alapvetően bővítette az emberiség ismereteit a Naprendszer külső bolygóiról. A Pioneer 11 űrszonda a NASA szondaprogramjának részeként indult, célja a külső bolygók, köztük a Jupiter és a Szaturnusz vizsgálata volt. 1977-ben indították útnak, és a Szaturnuszhoz érve vált az első ember alkotta tárggyá, amely közvetlen közelről tanulmányozta a gázóriást és gyűrűrendszerét.
1993. augusztus 21-én a NASA súlyos veszteséget szenvedett el, amikor megszakadt a kapcsolat a Mars Observer űrszondával. A szonda ekkor mindössze három nappal volt attól, hogy pályára álljon a Mars körül, és megkezdje tudományos küldetését. A Mars Observer célja az volt, hogy részletesen feltérképezze a vörös bolygót, tanulmányozza légkörét, felszíni viszonyait és mágneses terét – olyan adatokkal szolgálva, amelyek segíthették volna a jövőbeli emberes és robotmissziókat.
1960. augusztus 12-én pályára állították Echo 1-et, a világ első kommunikációs műholdját. Bár a mai értelemben vett műholdakkal ellentétben az Echo 1 nem erősítette és nem továbbította a jeleket, hanem passzív reflektorként működött: a Földről küldött rádiójeleket egyszerűen visszaverte a felszínére érkező irányba. Ez a technológia akkoriban forradalminak számított, hiszen lehetővé tette, hogy a világ két, egymástól távoli pontja közvetlen rádiókapcsolatot létesítsen műhold segítségével.
1966. augusztus 10-én a NASA útjára indította a Lunar Orbiter I űrszondát, amely az első olyan amerikai űreszköz volt, amely a Hold körül keringett, és feladata a későbbi Apollo-missziók leszállóhelyeinek felderítése volt. A Lunar Orbiter I elsődleges feladata az volt, hogy nagy felbontású fényképeket készítsen a Hold felszínéről, különösen azokról a területekről, amelyek biztonságos leszállást kínálhatnak az Apollo-program űrhajóinak. A misszió a NASA Lunar Orbiter programjának részeként zajlott, amely öt szondából állt (1966–1967).