利用遥测手段对在太空飞行的宇航员进行健康和医疗监测，虽然是一种有效的方法，但不能解决全部健康监测和医疗问题，1964年10月，前苏联医生鲍里斯·叶戈罗夫在“上升1”号飞船的34小时太空飞行中，对太空健康监督和医疗问题进行了考察。他发现，人体因失重因素影响而发生的一系列变化，很难或根本不可能借助遥测系统测定。
为了研究太空飞行环境对宇航员的生理和心理的复杂影响过程，需要有经验的医护人员亲自去太空考察。1984年2月，前苏联医学副博士阿季科夫乘“联盟T10”号飞船进入“和平”号航天站，他是一名专门从事心脏病判断和治疗的研究人员。他太空之行的目的，是要考察人体在轨道飞行所有阶段的状况，其中包括心脏血液循环系统在失重环境中的状况和水盐代谢等人体功能。1988年8月，前苏联医学博士波利亚科夫又乘“联盟TM16”号飞船进入“和平”号航天站。他曾多次参与“联盟”号飞船和“礼炮”号航天站载人飞行的医疗保障工作，对航天医疗保障和航天病的治疗有较丰富的经验。在太空飞行期间，在前苏联宇航员利亚霍夫和阿富汗宇航员穆罕默德的积极配合下，完成了多项医学考察和试验工作。美国也多次派医生宇航员进入太空，如1984年11月“发现”号航天飞机飞行时，4名宇航员中有1名女宇航员安娜·费希尔，她除了施放和回收两颗卫星外，也对宇航员进行了医学考察。
那么，在太空飞行会产生那些病变呢？
最常见的是航天运动病，症状与地面上的晕车、晕船等运动病差不多。头晕、目眩、脸色苍白，出冷汗，腹部不适，恶心、呕吐，有时还出现唾液增多、嗳气、嗜睡、头痛和其他神经系统症状。这是在失重条件下前庭器官系统功能紊乱造成的。前庭器官系统是人体内耳中维持人体平衡的神经系统。
据统计，美苏宇航员有30％～40％患航天运动病，半数以上有过轻微的航天运动病。最早发生航天运动病的是1961年9月前苏联“东方2”号飞船宇航员季托夫，他在绕地球飞行第二圈后，开始头晕、恶心、腹部不适，头部运动时这些症状加重。睡眠后症状有所减轻，返回地面后症状消失。以后的“上升1”号3名宇航员有两名患航天运动病。对22名“联盟”号飞船宇航员进行统计，有9名患过航天运动病，占409％。美国头两个飞船系列（“水星”和“双子星座”）18名宇航员都没有发生航天运动病，但“阿波罗”飞船15名第一次飞行的宇航员有6名患航天运动病，占40％，飞行过1次以上的18名宇航员5名患航天运动病，占278％。“天空实验室”9名宇航员，55％患航天运动病。
航天运动病虽不是严重病症，而且经过几天适应以后，症状会自行消失，但它降低宇航员的工作能力和工作效率，且发病率高，因此会严重影响航天任务的完成，是一个严重的航天医学问题，需要认真研究解决。预防航天运动病的有效办法是在地面上加强体育锻炼。上天飞行时，服用抗太空运动病药物，对抑制和减轻航天运动病也有一定效果。这类药物有抗胆碱类、抗组织胺等口服药和贴在太阳穴等处，通过皮肤吸收的药膏。
其次是骨质脱钙。在失重的影响下，尿中钙、磷、镁等无机盐的排量增加。一般每月的失钙量为人体总重的03％～05％。骨质大量脱钙后会变得疏松，轻微活动和用力就会造成骨折，特别是脊柱和长骨的骨折。在太空进行体育锻炼是与脱钙作斗争的主要办法。其次是进食多钙的食品。服用钙磷酸盐类药物也有一定效果。
辐射病。在太空飞行时，宇航员要受到飞船上携带的核动力和核电池等辐射源的辐射，也可能受到宇宙射线和地球辐射带高能粒子的辐射，在发生太阳耀斑时危险性更大。在太空飞行75天的两名前苏联宇航员受到的辐射量达7雷姆。其他如“联盟35”号飞船和美国的“双子星座”和“阿波罗14”号飞船上的宇航员也受到相当大剂量的辐射。加强辐射防护是防止辐射病的主要办法，服用抗辐射药物（常与维生素合服）也有一定防护作用。
疲劳症。宇航员长期经受失重、超重、噪声、高低温、特殊照明和狭小环境等影响，感觉功能、运动功能、脑中枢功能等会降低，出现疲劳症状，影响工作效率；这除了加强体育锻炼；调节作息时间外，服用一些抗疲劳的药物也有一定作用。
此外，长期远离人群的太空飞行，会使人产生心理应激，出现情绪激动、多梦、幻想和错觉，影响睡眠，影响工作和身体健康。服用镇静剂、催眠剂可以调节睡眠。美国航天飞机上的宇航员曾因静电干扰影响睡眠，地面控制中心告诉他们服用安定剂，他们很快就能熟睡。
对于航天环境给宇航员的常规影响，按照预定的健康保障措施执行就可解决问题；对偶尔发生的小毛病，地面医生通过遥测手段诊断后，告诉宇航员服用配备的药品也可解决问题。但是，得了重病、急病和严重外伤，特别是需要手术的宇航员，地面医生就“远水救不了近火”了。那么怎么办呢？没有别的什么办法，只好终止飞行，将生病的宇航员送回地面。1985年11月，前苏联宇航员瓦休金在“礼炮7”号航天站上生病，1987年7月，另一名前苏联宇航员拉维金心跳异常，不得不终止飞行，由“联盟”号飞船送他们返回地面。