V roce 1959 plánovací výbor NASA doporučil, aby byla vytvořena stálá kosmická stanice na oběžné dráze kolem Země. Měla se stát přestupní stanicí pro lety na Měsíc. Americký prezident John F. Kennedy viděl v kosmické stanici možnost, jak předběhnout Sovětský svaz v boji o dobývání vesmíru. V roce 1969 Sovětský svaz prohlásil za "první orbitální stanici“ spojení pilotované lodě Sojuz 4 a 5.
První sovětské stanice Saljut
První kosmickou stanici Saljut 1 spolu s třemi kosmonauty vypustili 19. dubna 1971 sovětští vědci. Kosmonauté ještě neprováděli vědeckou práci. Měli za úkol zkontrolovat funkci laboratoře. Kosmonauté měli před sebou 22 pracovních dní. Při sestupovém manévru dopravní lodi Sojuz došlo k porušení její hermetičnosti a celá posádka zahynula. Vlastní laboratoř Saljut 1 shořela 11. října 1971 v horních vrstvách atmosféry.
Program Saljut nadále pokračoval vypuštěním kosmických stanic Saljut 2 až Saljut 7. Nejednalo se ale o přímé pokračování první mise, ale o vojenské stanice Almaz. Saljut 6 se stal součástí programu Interkosmos, jejímž členům ze socialistických států (SSSR, Bulharsko, ČSSR, Kuba, Maďarsko, Mongolsko, NDR, Polsko a Rumunsko) nabídlo SSSR možnost účasti na kosmických letech. Tak se Vladimír Remek stal 2. března 1978 prvním neamerickým a nesovětským kosmonautem, když na lodi Sojuz 28 přistál u kosmické stanice Saljut 6 a strávil tu rekordních 96 dní.
Jedna z největší opravných misí potkala stanici Saljut 7, která létala na počátku roku 1985 v automatickém režimu a čekala na další posádku. Stroj byl dálkově řízen povely ze Země. Při jednom z oběhů podle údajů telemetrie operátoři zjistili, že se po zkratu vypojil hlavní vysílač telemetrie. Záložní vysílač sice okamžitě naskočil, ale operátoři se rozhodli hlavní vysílač opět zapojit. Během příštího komunikačního okna už se Saljut neozval. Stalo se z něho mrtvé těleso. Vladimir Džanibekov a Viktor Savinych byli členové posádky, která měla za úkol Saljut zachránit. Ještě nikdy se pilotovaná loď nespojila s naprosto mrtvým tělesem. Nikdo nevěděl v jakém stavu se Saljut nachází. 6. června 1985 se z rampy na Bajkonuru zvedla loď Sojuz T-13. Po dvou dnech se Sojuz dostal na dohled ke stanici, pak už to bylo na kosmonautech. Ti dokázali, že jsou mistry svého oboru a loď se jim podařilo ke stanici připojit. Čekala je ale tma a mráz -10 °C, protože palubní baterie byly zcela vybité. Nastal boj s časem o pitnou vodu, která zmrzla. Během třetího červnového týdne se stanice pomalu začala probouzet a 18. září už přivítala další posádku. Opravná mise Džanibekova a Savinycha je považována za jednu z nejobtížnějších opravných misí.
První americká kosmická stanice
První americkou vesmírnou stanicí se stal Skylab. Na oběžnou dráhu byl vynesen 14. května 1973 upravenou raketou Saturn V. Brzy po navedení na oběžnou dráhu, došlo ke komplikacím. Neotevřely se všechny sluneční panely a stanice dostávala pouze polovinu elektrické energie. Ke stanici proto byla vyslána opravářská četa, která závadu odstranila. Ve stejném roce se do blízkosti stanice Skylab dostala i ruská Saljut 2. Obě posádky stanic mezi sebou navázaly přímé spojení.
Na Skylabu působily tři posádky od května 1973 do února 1974. Skylab měl zvláštní úkol: zkoumat chování lidí při dlouhém pobytu ve vesmíru, sluneční erupce a jejich působení na prostor kolem Země.
Evropská kosmická stanice
Evropská kosmická agentura (ESA) vyprojektovala a vypustila vesmírnou laboratoř Spacelab. Spacelab byl na oběžnou dráhu vynesen pomocí raketoplánu. Ten ji však nevypustil do volného prostoru, ale zůstal s ní spojen přechodovým tunelem. Kosmonauti tak spali na palubě raketoplánu a na práci přecházeli do Spacelabu tunelem.
Stanice sestávala z dvou přetlakových laboratoří, kde byly prováděny mikrogravitační pokusy, tři nehermetizované laboratoře a dále venkovní plošiny, které umožňovaly experimenty ve volném prostoru. Laboratoře byly vybaveny celou řadou přístrojů, které umožňovaly zkoumání např. krystalů či vývoje buněk. Nosnost vnějších plošin širokých 3 metry byla konstruována do 3 tun. Nesly infračervený dalekohled, přístroje na výzkum magnetického pole Země či zdroj energie. Tyto plošiny byly navíc dálkově ovladatelné.
Při několika letech byly na palubě Spacelabu i dvě speciální schránky: bio a astroschránka. Bioschránka byla sestavena z inkubátorů, ve kterých se nacházely stovky nejrůznějších buněk a mikroorganismů, na nichž se zkoumal vliv mikrogravitace. Astroschránka měla za úkol zkoumat působení mikrogravitace na lidské tělo. Poprvé startoval Spacelab roku 1983, naposledy 1997.