1958. október 1-jén az Egyesült Államok történetében mérföldkőhöz érkezett az űrkutatás terén. A már korábban működő NACA (National Advisory Committee for Aeronautics – Nemzeti Repülésügyi Tanácsadó Testület) a hidegháborús verseny és különösen a szovjetek első műholdjának, a Szputnyik 1-nek az elindítása nyomán átalakult, és megalakult a NASA (National Aeronautics and Space Administration), az amerikai űrkutatási hivatal. A NASA létrehozása lehetővé tette az Egyesült Államok számára, hogy szervezett és koordinált módon vegyen részt az űrversenyben, fejlessze rakétatechnikáját, indítson műholdakat, és később űrhajósokat küldjön az űrbe. Az intézmény megalapítása nemcsak technológiai és tudományos jelentőségű volt, hanem stratégiai válasz a hidegháborús kihívásokra, és hosszú távon az amerikai űrprogram egyik legfontosabb pillére lett.
2003. szeptember 21-én A Galileo űrszonda tizennégy év után befejezte küldetését. Ebből nyolc évet töltött azzal, hogy első ember alkotta objektumként keringett a Jupiter körül.
A NASA úgy döntött, hogy a küldetés befejezéseként a szondát a Jupiter légkörébe küldi, hogy elkerülje a szonda esetleges ütközését a Jupiter holdjaival, és megakadályozza, hogy földi baktériumokkal szennyezze azokat. Milyen elővigyázatos lépés a részükről!
1985. szeptember 11-én a Nemzetközi Üstökös Kutató Szonda (International Cometary Explorer, ICE) történelmet írt, amikor áthaladt a P/Giacobini–Zinner üstökös gázcsóváján. Ez volt az első alkalom, hogy ember készítette űreszköz ilyen közel merészkedett egy üstököshöz, és sikeresen átrepült annak kiterjedt gáz- és porfelhőjén.
2008. szeptember 6-án sikeresen pályára állították a GeoEye-1 nagy felbontású földmegfigyelő műholdat a kaliforniai Vandenberg Légibázisról. A műhold képeinek kizárólagos online térképes felhasználási joga a Google kezébe került, ami fontos mérföldkövet jelentett a digitális térképezés történetében. A küldetés nem csupán technológiai bravúr volt, hanem egy új korszak kezdetét is jelezte, amikor a világtérképezés mindennapi eszközzé vált.
1977. szeptember 1-jén a Pioneer 11 űrszonda történelmet írt, amikor első ember alkotta eszközként elrepült a Szaturnusz mellett. Ez a mérföldkő az űrkutatásban alapvetően bővítette az emberiség ismereteit a Naprendszer külső bolygóiról. A Pioneer 11 űrszonda a NASA szondaprogramjának részeként indult, célja a külső bolygók, köztük a Jupiter és a Szaturnusz vizsgálata volt. 1977-ben indították útnak, és a Szaturnuszhoz érve vált az első ember alkotta tárggyá, amely közvetlen közelről tanulmányozta a gázóriást és gyűrűrendszerét.
1993. augusztus 21-én a NASA súlyos veszteséget szenvedett el, amikor megszakadt a kapcsolat a Mars Observer űrszondával. A szonda ekkor mindössze három nappal volt attól, hogy pályára álljon a Mars körül, és megkezdje tudományos küldetését. A Mars Observer célja az volt, hogy részletesen feltérképezze a vörös bolygót, tanulmányozza légkörét, felszíni viszonyait és mágneses terét – olyan adatokkal szolgálva, amelyek segíthették volna a jövőbeli emberes és robotmissziókat.
1960. augusztus 12-én pályára állították Echo 1-et, a világ első kommunikációs műholdját. Bár a mai értelemben vett műholdakkal ellentétben az Echo 1 nem erősítette és nem továbbította a jeleket, hanem passzív reflektorként működött: a Földről küldött rádiójeleket egyszerűen visszaverte a felszínére érkező irányba. Ez a technológia akkoriban forradalminak számított, hiszen lehetővé tette, hogy a világ két, egymástól távoli pontja közvetlen rádiókapcsolatot létesítsen műhold segítségével.
1966. augusztus 10-én a NASA útjára indította a Lunar Orbiter I űrszondát, amely az első olyan amerikai űreszköz volt, amely a Hold körül keringett, és feladata a későbbi Apollo-missziók leszállóhelyeinek felderítése volt. A Lunar Orbiter I elsődleges feladata az volt, hogy nagy felbontású fényképeket készítsen a Hold felszínéről, különösen azokról a területekről, amelyek biztonságos leszállást kínálhatnak az Apollo-program űrhajóinak. A misszió a NASA Lunar Orbiter programjának részeként zajlott, amely öt szondából állt (1966–1967).
2007 augusztusában a NASA újabb mérföldkőhöz érkezett a Mars-kutatásban: útjára indította a Phoenix nevű űrszondát, amely elsőként szállt le a Mars sarkvidéki térségében. A küldetés célja nemcsak a felszín alatti vízjég felkutatása volt, hanem annak vizsgálata is, vajon valaha létezhettek-e olyan körülmények a bolygón, amelyek lehetővé tették volna az élet kialakulását.
1988. augusztus 4-én egy tervezett teszt során az amerikai Discovery űrrepülőgép indítása az utolsó pillanatban megszakadt. A hajtóművek gyújtási folyamata éppen elindult volna, amikor a számítógépes ellenőrzőrendszer hibát észlelt az egyik szelepvezérlő egységnél, és automatikusan leállította a folyamatot.
1971. július 31-én újabb mérföldkőhöz érkezett az emberiség űrkutatási története: David Scott, az Apollo 15 küldetés parancsnoka lett az első ember, aki járművet vezetett a Hold felszínén. Az eszköz, amellyel a történelmi utat megtette, a Lunar Roving Vehicle (LRV), azaz a holdjáró volt – egy akkumulátorral működő, négykerekű elektromos jármű, amelyet kifejezetten a holdfelszíni terepviszonyokhoz terveztek.
1963. július 26-án történelmi jelentőségű eseményre került sor az űrkutatás történetében: az Egyesült Államok sikeresen pályára állította a világ első geoszinkron műholdját, a Syncom–2-t (a „Synchronous Communications Satellite” rövidítése).
1950. július 24-én a floridai Cape Canaveral partjainál történelmet írtak: sikeresen elindították az első rakétát az Egyesült Államok újonnan kijelölt rakétaindító bázisáról. Ez a rakéta a Bumper 8 nevet viselte, és különlegessége az volt, hogy egy átalakított német V–2 rakéta képezte az első fokozatát, míg a második fokozatot egy amerikai fejlesztésű Corporal rakéta alkotta.
1969. július 20-án az emberiség történetének egyik legemlékezetesebb eseménye zajlott le: az Apollo–11 küldetés holdkompja, az Eagle (azaz: Sas) sikeresen leszállt a Hold felszínére, a Nyugalom Tengere (Mare Tranquillitatis) nevű síkságon.
Az Apollo 11 űrhajó 1969. július 16-án startolt a floridai Cape Kennedy (ma Cape Canaveral) űrközpontból, hogy beteljesítse az emberiség egyik legnagyobb álmait: az első emberes holdraszállást.
Az Apollo 11 küldetés jelentősége, hogy ez volt az első olyan űrmisszió, amely embereket vitt a Holdhoz és próbálta meg valós terepen is megvalósítani a holdraszállást.