Al finalizar la Segunda Guerra Mundial, los Estados Unidos y la Unión Soviética reclutaron, coaccionaron o directamente secuestraron a cientos de científicos alemanes, muchos de los cuales habían participado en los programas nazis de fabricación de cohetes. A medida que aumentaban las tensiones de la Guerra Fría, el espacio se convirtió en otro campo de competición entre las dos superpotencias para demostrar su superioridad tecnológica (y política, militar y económica por extensión). Al principio su intención era lanzar versiones más grandes de los cohetes V-2 alemanes que fueran capaces de transportar cabezas nucleares a ciudades lejanas, pero algunos locos visionarios decidieron que los misiles se podían emplear en algo "mejor". En 1955, y con solo cuatro días de diferencia, ambas naciones anunciaron que en dos o tres años pondrían un satélite en órbita.

Los soviéticos ganaron la primera vuelta de la carrera espacial y lanzaron el Sputnik I en octubre de 1957. Cuatro meses después, el equipo del alemán nacionalizado estadounidense Wernher von Braun lanzó el Explorer I desde Cabo Cañaveral. Durante los años siguientes, varios perros y monos hicieron viajes solo de ida al espacio, hasta que en abril de 1961 el ruso Yuri Gagarin hizo un viaje de ida y vuelta. Una vez más, los estadounidenses perdieron por meses, y ya en febrero de 1962, John Glenn orbitó alrededor de la Tierra a bordo del Friendship 7. Cuando el presidente Kennedy anunció que su país pondría a un hombre en la Luna antes del final de la década, la tensión entre los dos países aumentó.

Tras una serie de fracasos espectaculares por parte de ambas potencias, en 1968 se produjo el lanzamiento del Apolo 8, que fue la primera misión tripulada en orbitar la Luna y regresar a la Tierra. El 20 de julio de 1969, el astronauta estadounidense Neil Armstrong pronunció la célebre frase "es un pequeño paso para el hombre pero un gran salto para la humanidad". En julio de 1975 las relaciones entre ambos países habían mejorado, por lo que realizaron su primera misión conjunta con el acoplamiento Apolo-Soyuz, que marcó el final de la carrera espacial.