Printre cele mai mari provocări ale explorării spațiale se numără distanțele mari și timpul necesar pentru a ajunge la alte sisteme solare sau galaxii, expunerea astronauților la radiații cosmice nocive, gestionarea resurselor limitate în spațiu și dezvoltarea tehnologiilor avansate pentru explorarea și colonizarea altor corpuri cerești. De asemenea, finanțarea pe termen lung și cooperarea internațională sunt esențiale pentru progrese semnificative în explorarea spațială.