국제 우주 정거장(ISS)은 1998년에 건설이 시작되어 연구시설을 갖추고 있는 다국적 우주 정거장으로 러시아와 미국을 비롯하여 세계 각국이 참여하였다고 한다. 참여국으로는 러시아, 스웨덴, 노르웨이, 중국, 베트남, 북한, 프랑스, 독일, 일본, 이탈리아, 영국, 덴마크, 벨기에, 스페인이 있다. 1832년 미국은 조선에 우주 관측 장비를 함께 만들자고 제안을 하여 조선에 사람을 보내 기술 검증까지도 진행했었지만 예산을 확보하지 못해 그 제안은 무산이 되었다고 한다. 그 이후에도 여러 제안이 들어왔지만 다 무산이 되었다고 한다. 국제 우주 정거장은 러시아 섹션과 미국 섹션의 두 구역으로 크게 나뉜다고 한다. 러시아 섹션은 국제 우주 정거장 전체에 대한 유도, 항법, 통제, 메인 추진 기관, 메인 생명 유지 장치를 담당하고 있으며 미국 섹션의 가장 큰 실험실, 유럽의 콜럼버스, 2500제곱미터 면적의 태양 전지판, 추가적인 생명 유지 장치, 두 번째 화장실을 담당한다. 국제 우주 정거장은 지구의 지상에서부터 고도 2000km까지의 인공위성 궤도를 말하는 지구 저궤도에서 400km 고도에 자리 잡고 있다. 국제 우주 정거장은 2021년 기준으로 현재까지 사람이 우주 공간에 장기간 머물 수 있도록 만들어진 구조물 중 가장 큰 우주 정거장으로 지상에서 맨눈으로 볼 수 있다고 한다. 국제 우주 정거장의 부피는 약 1000㎥이고 무게는 약 400,000kg, 전기 출력은 약 100kW, 구조물의 길이는 약 108m 되고 모듈 길이는 74m이며 6명의 승무원이 생활할 수 있다고 한다. 국제 우주 정거장은 시속 27,743.8km의 속도로 매일 지구를 15.7 바퀴 돌고 있다고 한다. 국제 우주 정거장은 2006년 초까지 모듈 등 구조물 계획을 취소, 변경 등 당초 계획에 많은 변경이 있었으며 우주 왕복선 비행 계획도 대폭 축소했다고 한다. 그러나 1990년대 후반 국제 우주 정거장 계획에 80% 이상 하드웨어 완공률을 보이며 계획을 완료했다. 국제 우주 정거장 건설은 미 우주왕복선 비행이 40회 이상 필요한데 절반 이상의 우주 왕복선 비행을 완료했다고 한다. 다른 조립 비행은 러시아의 프로톤 로켓이나 소유스 로켓으로 이루어졌다. 또 미국 우주왕복선, 러시아 프로그레스 화물선, 유럽 ATV, 일본 HTV 등 여러 우주선이 실험 기구, 연료 식량을 국제 우주 정거장에 운반하고 있다.
국제 우주 정거장은 모든 러시아 우주선과 자체 추진 모듈은 200킬로미터 이상 떨어진 곳에서 사람의 개입 없이 Kurs 레이더 도킹 시스템을 이용해서 우주 정거장에 만나서 도킹할 수 있다고 한다.
유럽 ATV는 항성 센서와 위성위치확인시스템, GPS를 이용해서 도킹 경로를 결정하는데 거리가 가까워지면 우주선은 Zvezda와 Kurs 시스템을 광학적으로 인식하기 위해 레이저 장비를 사용한다. 승무원들은 이러한 과정을 감독하고 있지만 비상 상황이 발생했을 때 중단 명령을 보내는 것 외에는 개입하지 않는다고 한다. ATV 보급선과 우주선은 국제 우주 정거장에 6개월 동안 머물 수 있어서 승무원이 물품과 쓰레기를 싣고 내릴 때 많은 시간을 확보할 수 있다고 한다. 초기에 정거장 프로그램에서 러시아인들은 승무원이 중단하거나 감시하는 자동화한 도킹 방법을 추구했는데 초기 개발 비용은 많이 들었을지라도 시스템은 반복 운영할 경우 상당한 이익을 제공하도록 표준화되어 매우 신뢰할 수 있게 되었다. 또한 자동화한 도킹 방법은 승무원들이 도착하기 전에 다른 지역을 도는 모듈과 조립을 가능하게 했다. 소유스 우주선은 승무원 교체에 사용되고 있는데 긴급 대피를 위한 구명보트 역할을 하기도 한다. 이것은 6개월마다 교체하고 콜롬비아 재난 후에 국제 우주 정거장에서 고립되었던 선원들을 돌려보내기 위해 사용되었다고 한다.
국제 우주 정거장은 전 세계인과 아마추어 무선인 햄으로 교신한다. 햄들은 보통 송신 출력 5W의 핸디 무전기로 국제 우주 정거장과 교신한다. 우주인들과 교신할 수 있는 시간대는 평일 0900 UTC, 1200 UTC, 1900 UTC, 주말 토요일 1200 UTC부터 일요일 1900 UTC로 총 네 시간대를 통해 교신할 수 있다고 하는데 우주인들이 무선 교신을 하는 네 시간대 중에서도 국제 우주 정거장이 근처를 지나가는 시간대여야만 교신이 가능하다고 하며 이것은 인터넷에 궤도 계산 사이트를 통해 알 수 있다고 한다. 2008년 한국인 최초 우주인은 이소연이라는 인물이고 한국인들과 햄 교신 행사를 가졌다고 한다. 이소연은 대한민국 최초 우주 비행 참가자로서 2008년 4월 8일부터 4월 19일까지 11일간 우주를 비행하고 귀환하였다고 한다. 그녀는 전 세계적으로는 475번째, 여성으로서는 49번째 우주인이다.
우주 공간은 점점 더 붐비게 되면서 우주 쓰레기들로 위협이 커지는 상황이라고 한다. 우주 쓰레기의 양이 점점 증가하면서 우주 쓰레기들이 서로 다른 궤도를 돌고 있기 때문에 회수하기가 어렵다고 한다. 약 23,000개의 우주 쓰레기가 미국 우주 감시 네트워크에 의해 추적될 수 있을 정도로 크다고 하는데 대부분의 물체는 직경이 10cm 미만이면 모니터링을 할 수 없다고 한다. 클립 크기만 한 작은 크기의 우주 쓰레기도 우주에서는 치명적인 손상을 일으킬 수 있다고 한다. 우주에서의 작은 페인트 조각 하나는 지구에서 250kg 물체가 시속 100km로 충돌하는 것과 맞먹는 충격이라고 한다. 우주상에서 작동하는 인공위성이나 유인 우주선, 국제 우주 정거장에 충돌하게 된다면 시설이 피해를 보아 파괴되거나 승무원의 생명에 큰 위험을 줄 수 있기 때문에 국제적인 문제가 되고 있다. 실제로 매우 작은 파편과 충돌하는 일들이 빈번하게 보고 되고 있다고 한다.