Depois da guerra, os Estados Unidos e a União Soviética recrutaram, coagiram ou simplesmente sequestraram centenas de cientistas alemães sobreviventes... e a maioria deles trabalhava nos projetos de foguetes dos nazistas. Com a Guerra Fria esquentando, o espaço se tornou mais um campo de competição para as duas superpotências, com cada um dos lados buscando provar a superioridade de sua tecnologia (e, portanto, seu sistema político-militar-econômico). De início, a intenção era poder lançar versões maiores dos foguetes alemães V-2, capazes de carregar uma ogiva para cidades distantes. Mas logo alguns visionários meio loucos enxergaram um uso "melhor" para esses mísseis balísticos. Em 1955 d.C., com apenas quatro dias de diferença de uma para outra, as duas nações anunciaram separadamente que iriam colocar um satélite artificial em órbita até 1957 ou 58.

Os soviéticos venceram a primeira etapa da corrida espacial, lançando o Sputnik I à órbita em outubro de 1957. Quatro meses depois, o alemão von Braun (que liderava o projeto americano) e sua equipe colocaram o Explorer I em cima de um Juno I de quatro estágios em Cabo Canaveral e o lançaram. Nos anos seguintes, vários cães e macacos infelizes foram lançados à órbita em viagens sem volta, tudo até os soviéticos enviarem Yuri Gagarin à órbita em abril de 1961... com o luxo de poder voltar. Mais uma vez os americanos tinham perdido a corrida por alguns meses, com John Glenn orbitando a Terra na Friendship 7 em fevereiro de 1962. Quando o presidente Kennedy fez a ousada promessa de que os americanos iriam colocar um homem na lua antes do fim da década, as coisas esquentaram novamente.

Os próximos anos foram marcados por alguns fracassos espetaculares (a explosão de foguetes é um grande espetáculo) tanto para os soviéticos como para os americanos, mas culminou no lançamento do Apollo 8 em 1968, a primeira missão tripulada a orbitar a lua. Em 20 de julho de 1969, o astronauta norte-americano Neil Armstrong proclamou "um pequeno passo para o homem, um gigantesco salto para a humanidade". Em julho de 1975, com as relações entre a Rússia e os EUA melhorando, a primeira missão conjunta, o acoplamento Apollo-Soyuz, dava um fim à corrida espacial.