运载火箭与飞船的出现，使人类数千年来飞向太空的理想得以实现。飞船与航天飞机相比，具有投资少、技术成熟和结构相对简单等特点。它在太空中可以环绕地球飞行，也可以做变轨机动飞行。飞船的外形其实并不像船，只是因为要在陆地和太空之间飞来飞去，充当舟楫之用，所以才取名为飞船。飞船还有载人和载货之分。
　　一般来讲，飞船由三个舱段组成。自下而上，第一段为推进舱，它为整个飞船提供电源和动力，位于飞船的底部。第二段为返回舱，是航天员在整个飞行过程里生活和工作的座舱，也是飞船的控制中心及与地面联络的通信中心。它是载人飞船的核心舱段，位于飞船的中部。第三段为轨道舱，在其内部安装有各种设备，可用于各种科学试验及对地观测。另外，如果需要在太空与别的航天器对接，还需要有一个对接机构。
　　飞船返回时，并不是所有的舱段都返回，只有返回舱才返回地面，其他的舱段在飞回地球之前就被丢弃在太空了。在茫茫的太空中，来自地球的一只只小小的飞船就像飘飞在太空中的一叶叶飞舟。它们正在太空中大显身手，帮助我们完成许多在地面上无法完成的工作。
　　
　　充当天地往返运输器
　　
　　飞船可往返于地面和太空之间，将人员、设备、食品等送到空间站，再将空间站的人员、试验产品及生活废弃物等运回地面。飞船还可以充当空间站的轨道救生船。航天员在空间站的工作时间比较长，一旦出现危急情况，如空间站出现意外事故、航天员突然得病时，飞船可载着航天员脱离空间站返回地面。
　　
　　考察太空环境对人体的影响
　　
　　在失重环境里，失重对人体有多少影响，人的生理现象会有什么变化，人在太空环境中长期生活所必需的条件是什么，这些都可以通过飞船进行考察，发展航天医学。如“神舟”号飞船上天时，就携带了装有石刁柏、圆红萝卜、果蝇、螺旋藻、灵芝、水生生物、微生物、细胞和细胞组织的空间通用生物培养箱，进行空间生物试验，其中包括中国在航天领域首次进行的多物种、综合性生物研究。
　　
　　进行航天技术试验
　　
　　载人飞船除了可用于研究太空飞行对人体的影响外，还可以进行各种航天技术试验，发展载人航天技术。这些试
　　验包括飞船在太空交会对接飞行、航天员太空行走及在外层空间进行舱外作业试验等。
　　
　　开展空间实验工作
　　
　　载人飞船上天后主要开展轨道舱内的实验工作，如测量地球的资源环境、探索太空资源，其中太空资源指的是微重力、太阳能等。太空的特殊环境给生命科学和生物技术实验提供了地面无法模拟的条件。在太空可以生产出高质、高效的生物制品，太空中生物制剂的提纯功效可增加400倍～1000倍。这些实验表面上看和我们老百姓的生活风马牛不相及，但这些实验的结果最终都是为了更好地为人类服务。
　　
　　开展微重力试验
　　
　　太空的重力是地球表面重力的百万分之一，是微小重力环境。利用飞船人们还可以在太空做许多在地面很难或根本无法做的微重力试验，如进行微重力下的太空熔炼、加工和制药试验等，这样就可以制成性能优异的特种材料、高纯度的半导体材料及高品质的药品等。中国发射的“神舟”号飞船就是一个“空间试验室”。在飞船的各个舱段里，科学家们放置了各类科学实验设备，这些设备各自承担着不同的使命。科学家们通过它们在太空开展空间材料学、生命科学和空间天文学等方面的科学研究和技术试验。
　　
　　进行太空育种
　　
　　利用太空诱变技术进行农作物育种工作，是一个新兴的研究领域。中国在太空进行的太空育种试验已取得了可喜的成果。已育成了高产、优质、多抗的青椒、番茄、水稻、小麦等作物的新品种。航天育种比传统育种周期缩短一半左右。这是因为在太空，作物的变异率高，能够更快得到一些有利的变异品系。如“神舟”号飞船从太空带回的葡萄和兰花等试管种苗，生长速度是正常情况下的5倍以上。航天育种已经成为促进中国农业增产、培养优良农作物新品种的又一条有效途径。
　　
　　探测宇宙景观
　　
　　太空中蕴藏着许多鲜为人知的奥秘。利用飞船上携带的X射线探测器、Y射线探测器等空间天文观测仪器，航天员就可以对Y射线暴等神奇的天文现象进行观察和研究。利用安装在飞船上的大气成分探测器、大气密度探测器、径迹探测器等，航天员还可监视空间环境的变化，为空间环境的预报提供监测数据，为载人航天器在太空环境的运行提供安全保障。
　　中国自行研制的“神舟”号飞船，尽管目前在实验基础、设备和手段上是初步的，效益也难以在短时间内明显显现，但所选择的项目涉及空间材料科学、生命科学、空间天文学、液体物理等，几乎包括了国际上空间实验的各个学科领域，带动了一大批高新技术，特别是促进了一批基础项目的巨大变化。同时中国还培养了一代空间科学研究队伍，带动和影响了相关领域学科的发展和进步，其带动作用比项目本身的意义更重大。