资料显示，最早的太空机器人可追溯到美国在１９６７年４月１７日发射的“勘测者３”号。这个不具备人的外形特征的机器人重达２８０千克，它可在地球科学家的指挥下，在月面“识海”地区蹒跚而行，并用铁臂钢手在这亘古荒漠上掘了三个洞穴，开出一条小沟（长１０多米，深０２米），挖取了若干科学家们感兴趣的月岩和月土进行化验、分析，并把珍贵的资料及时发回了地球。
在随后的日子里，各种形态的机器人开始活跃于太空中：前苏联“月球车”的８腿机器人在崎岖不平的月面上纵横几十千米；航天飞机上无脚机器人用它有力的机械手把失效或出故障的卫星抓回机舱进行修理，每次都能挽回几千万甚至几亿美元的损失；“海盗”号上重达１１吨的机器人庞然大物居然能合理安排能量，使只有３个月设计寿命的仪器在火星上工作了４年多……但事实上，这些太空机器人只是低等的，随着空间科学的飞速发展，科学家们非常需要有多种传感功能、会作分析判断、能自我检查维修的新型太空机器人。美国的“太空清道夫”、“漫游者”及“海盗３”号便是其中典型代表。“太空清道夫”的全称是“太空自动处理轨道碎片系统”，它专门用以消除对航天活动危害日益严重的“太空垃圾”。它进入太空后即会自动搜寻猎物——失效的或已被废弃的人造卫星（包括运载火箭）及其碎片残骸，凡其“目力”所及，小的手到擒来，大的则用激光把它们切成小块，再一一装入它的“肚子”——贮存箱内。该机器人有４条灵活的机械臂，装有新颖的空气动力推进系统和大功率助推火箭，可独立飞行，也可根据需要随时调整轨道和速度。而“海盗３”号实质上是用于火星探测的一辆自动车。它的外形很奇特，两个直径５米的大车轮各由８个乙烯树脂气囊构成，这辆车可自动前进、后退、拐弯，还能越过１.５米高的障碍，并装有自动回避危险的装置。
除此之外，由于近年来集成电路精细加工技术不断有重大突破，人们已能把电源、传感器、驱动、传动、自控装置集成于绿豆大小的多晶硅片上，所以微型太空机器人将成为空间探测的又一主力军！２０世纪９０年代初，美国麻省理工学院人工智能研究所已制成三种很小的机器人。其中，最小的一种其体积只有乒乓球大小，重量不到５０克。而精工埃逊公司造出的“姆休”机器人外形则像只小甲虫，前面两根触须似的导线用于供给电源。“姆休”不仅能循光行走，也可自己行动，人们用它来检查管道内部的腐蚀及损伤状况。“姆休”机器人已批量生产，投放市场。因此，不少人预测，微型机器人将在农业、工业、医学、航海、军事、航天等领域中得到极其广泛的应用。
人们在建造月球基地时，必然会先派遣大量“蚂蚁”式的６足机器人去当“建筑工人”，让它们在月球上挖土、推土，做好一切准备工作。在进行火星探测时，又可让成千上万的“蚊子”型微型机器人做开路先锋。由于它们的６条腿中都安装有储存着太阳能的硅弹簧，在其不断更换落地点的同时，从与火星尘土的作用力的分析便可确定火星土壤的特性及该星球的地形、地貌。人类如果登上某个星球，那些“小精灵”又可为人类乘坐的大型车辆开路，它们会把越野车前面的地形特征、地貌状况及时传送过来，以避免出现各种可能的危险。知识点速度最快的人类太空飞行美国宇航局“阿波罗１０”号任务的机组成员在１９６９年５月２６日重返地球时，他们达到了相对于地球的最高时速——每小时２４７９１英里（约合３９８万千米），这是人类达到的最大太空飞行速度。这次飞行任务是１９６９年７月２０日，即两个月后美国宇航局进行的首次月球登陆任务的一次彩排。“阿波罗１０”号的宇航员尤金·赛尔南、约翰·杨和托马斯·斯塔福德乘坐指令舱“查理·布朗”和登月舱“史努比”进入月球轨道。稍后，斯塔福德和赛尔南搭乘“史努比”下降５万英尺（约合１.５２万米），降落在月球表面，然后重新返回空中，与指令舱“查理·布朗”对接。