２０世纪７０～８０年代，前苏联的航天站不仅创造了宇航员连续在太空生活和工作４３９天的世界纪录，而且进一步证实了人类可以利用太空的特殊环境开设车间和工厂，生产地球上难以制造的药物、晶体、超强和超轻材料，可以利用航天站对卫星、飞船进行检查修理，以及对天文和地球进行有效观测等。更重要的是，航天站还显示了具有长期进行军事侦察，以作为太空武器试验场、后勤基地、指挥中心和武器发射台的巨大军事潜力。
空间技术的日益发展，并没有使人类满足，一旦可供十余人乃至数十人长期生活和工作的大型航天站建立后，下一个目标也就是建立太空城——未来天军活动的“兵营”了。
未来太空城市设想图几乎在“阿波罗”登月飞行的同时，美国普林斯顿大学的奥尼尔教授就开始潜心研究向宇宙空间移民的问题。１９７７年，他大胆地在《宇宙移民岛》一书中提出了太空城的设想，认为可以在地球和月球的引力所能及的太空，建设可供人居住的移民岛。他设计了三种方案，分别称为一号岛、二号岛和三号岛。
一号岛是供开拓宇宙资源的先驱者使用的，岛身为直径５１２米的球体，在“赤道”内侧面为居住区，可容纳居民约１万人。整个岛的能源依赖于巨大的反射镜所收集的阳光，居民所需粮食由农业区生产，所需建筑材料主要取自月球岩石和对其矿物的提炼。在居民点的周围，既有草地、花园，也有涓涓小溪和人行土道。这里鲜花盛开，树木葱郁、绿草如茵、四季如春，简直是一个世外桃源。
二号岛为直径３６千米的球体，可供１４万人居住，整个设计近似于一号岛的成比例延伸。
三号岛则是直径达６４千米、长３２千米的圆筒，两端用半球封闭，大约每两分钟自转一次。
１９７５年，奥尼尔又在原设计方案的基础上，提出了另一种新颖别致的新方案。主体（居民区）为一个直径４５０米的圆筒，两端呈球状。为了模拟地球上的重力场，整个圆筒每分钟自转两次，在圆筒周围的最外层则为农业耕作区。利用在圆筒上端的一个形似向日葵的聚光镜收集阳光来发电，故此方案又称向日葵城。
奥尼尔的这些大胆设想，引起了共鸣，激发了更多的宇宙设计师们争相效仿，提出了各具特色的太空城方案：美国斯坦福大学宇宙移民研究会的参加者们共同设计了一座斯坦福城，美国麻省理工学院设计了一座带有巨大聚光镜的太空城，另外一些科学家还设想在火星和木星之间的小行星带中，建造能适于人类生存的更遥远的新城……据科学家们的设想，未来的太空城，完全可以创造出一种类似地球的居住环境和一切人类生活必需的物质文明和精神文明。利用充足的太阳光照条件，用自己生产的粮食和蔬菜，养活城里的居民和牲畜。农作物的光合作用可净化空气，茎叶等可作为牲畜的饲料，而人、牲畜等排出的粪便及其他废物，经无机化处理可变成盐、二氧化碳和水，反过来为农作物的生长提供必要条件。在太空城里种植作物，不必担忧地球上那样的病虫害，粮食作物、各种花卉、树木和草坪都可以在一种得天独厚的环境里无忧无虑地生长。太空城之间的交通，也方便自由，在广阔的“太空航道”上将畅行无阻。这样，人类就可以在这样一个周期性的生态循环系统中，自由呼吸，生儿育女，长期生存下去，过着一种“世外桃源”的生活。
据太空城的设计师们说，太空城建成后，并不发愁没有人去。首先，未来的太空城尽管结构外形多式多样，有的像一个巨大的轮胎，有的是个大圆球，有的形似哑铃，但是其居住环境与生活在地球上别无两样。居民区通常都利用自转来产生人造重力，用调节和控制太阳光反射镜等方式，造成与地球上相似的昼夜和温度变化等环境，使人感觉像生活在地面一样。那种认为要向太空移民，事先必须对自身的生理机能进行大调整的担心看来是多余的。
设想中的太空城，不但拥有取之不尽用之不竭的太阳能源，成为一个无比富足的经济繁荣区，还可充分利用地球上先进的科学技术成果，建设设施非常先进的工厂以及与其相适的生活、工作的环境条件。
未来科学家兴奋地预言，面对地球上人类面临的人口、能源、环境三大危机，比地球上优越的生活和高得多的工资收入将会吸引无数的年轻人离开“拥挤”的地球，到太空中去安家落户，也许到２０８０年后，将有上亿的人口移居到浩瀚的太空“琼楼玉宇”，过着一种神秘的“仙境”生活，太空将成为今后岁月里的人类第二故乡。