استكشاف الفضاء أو غزو الفضاء هو الاستكشاف المادي للفضاء الخارجي باستخدام المركبات الفضائية سواء مزودة بطاقم من الآدميين أو بدون. إن تطوير محركات صواريخ ضخمة تعمل بوقود سائل في مطلع القرن العشرين جعل استكشاف الفضاء ممكن عملياً؛ وهذا يختلف عن ملاحظة الفضاء الخارجي من على سطح الأرض المعروفة بعلم الفلك والذي بدأ منذ آلاف السنين. من الدوافع المنطقية لغزو الفضاء هي التقدم في البحث العلمي والتأكد من بقاء البشرية في المستقبل. هناك العديد من التساؤلات السياسية والأخلاقية تحيط بغزو الفضاء حيث أنه كان غالباً ما يعتبر منافسة بديلة للمنافسات الجغرافية السياسية كالحرب الباردة.
