Es posible que el lanzamiento espacial del Sputnik I se hubiera postergado más allá de 1957 si durante la Segunda Guerra Mundial el alto mando alemán no hubiese creado las condiciones necesarias para la fabricación de un cohete. Para lograr el objetivo se puso a disposición del científico Wernher von Braun todos los medios posibles, y se construyó la base de Peenemünde en la costa báltica alemana, de donde salieron los primeros misiles V-2. El 3 de octubre de 1942 se lanzó el prototipo de 13 toneladas de peso, con un alcance de 300 kilómetros y una velocidad de 5.700 km/h.

La manera en cómo se impulsan los cohetes es esencialmente químico. Esto significa que cuando el combustible se quema dentro del cohete, genera una enorme cantidad de gases que, al ser expulsados a gran velocidad por la parte de atrás, mueven el vehículo en sentido opuesto, de acuerdo al principio de acción y reacción que explica la tercera ley del movimiento de Isaac Newton. En otras palabras, para que un objeto se mueva en una dirección, el objeto debe empujar en la dirección opuesta. Por ejemplo: al caminar, una persona ejerce con su pierna una fuerza hacia atrás contra el suelo, pero su cuerpo se mueve en la dirección contraria. Para viajar por el espacio, la nave espacial ejerce una fuerza hacia abajo con la descarga de sus motores (acción) y se mueve hacia arriba en la dirección opuesta (reacción).

Posteriormente a las pruebas efectuadas con fines bélicos por los alemanes, esta tecnología pasó a manos de Estados Unidos y la Unión Soviética. En 1947 los soviéticos efectuaron pruebas de lanzamiento desde la base militar de Kasputin Yar. En 1949 y 1952 ambos países efectuaron vuelos suborbitales, en los que se utilizaron animales como monos, ratones y perros.

Después de que la Unión Soviética lanzara el Sputnik-1 (1957), y mientras el entonces presidente de Estados Unidos, Dwight Eisenhower anunciaba que esperaban lanzar un satélite artificial, los soviéticos dieron un segundo golpe el 3 de noviembre cuando pusieron en órbita el Sputnik -2, que llevaba a bordo a la famosa perra Laika como tripulante. Este animal se convirtió así no solo en el primer ser vivo que viajaba al espacio, sino también en el primer mártir de la era espacial, al morir en órbita a los siete días del lanzamiento.

Estados Unidos acelero sus preparativos, y el 6 de diciembre de 1957 lanzaron el Vanguard, un satélite que cayó al suelo dos segundos después de haberse encendido los motores. El punto de su órbita más alejado de la Tierra fue de 60 centímetros.

El 31 de enero de 1958, los estadounidenses pusieron en órbita al Explorer I, que descubrió los cinturones de Van Allen (regiones que circundan la Tierra, donde existen partículas de alta energía, provenientes del viento solar, atrapadas por el campo magnético terrestre). En 1959 los soviéticos lanzaron la serie Lunik 1 , 2 y 3, que alcanzaron la órbita lunar, pero sin mucho éxito. En el mismo período Estados Unidos inició el proyecto Mercury, la primera de las tres misiones estadounidenses destinadas a poner al hombre en la Luna y a estudiar la capacidad y reacciones humanas durante un vuelo espacial.