আকাশে দৃশ্যমান বস্তুগুলোর রহস্য আবিস্কারের উদ্দেশ্যে যে অভিযান বা ভ্রমণকেই মহাকাশ অভিযান বলে। সাধারণত মানব ও রোবট চালিত মহাকাশযানের মাধ্যমে এই অনুসন্ধান পরিচালিত করা হয়।
১৬৮৭ সালে ৫ই জুলাই স্যার আইজ্যাক নিউটন সর্বপ্রথম মহাকাশ তত্ত্বের বক্তব্য প্রকাশ করেন। বিংশ শতব্দীতে তরল জ্বালানির মাধ্যমে রকেট ইঞ্জিন নির্মিত হওয়ায় মহাকাশযাত্রার শুভ সূচনা হয়।
১৯৫৭ সালে ৪ অক্টোবর সোভিয়েত ইনিয়ন পৃথিবীর প্রথম কৃত্রিম উপগ্রহ স্পুটনিক- ১ মহাশূন্যে প্রেরণ করেন।