本书汇集国内外天文、航天等领域学者的研究成果和亲身实践，介绍人类探索宇宙的历史、成果和科技前沿。本书内容涉及“新视野”号飞船的冥王星之旅、人类的太空开发编年史、航天器运行的物理原理、人造卫星与地球轨道、航天飞机的内部构造、空间站与航天员、土星探测器“卡西尼”号、观测宇宙的天文望远镜、人类未来的探索计划，以及人类探索太空的原因。