1965年3月18日，是人类航天史上一个值得铭记的日子——前苏联宇航员列昂诺夫，乘坐“上升2”号飞船在太空飞行中，离开座舱用一根绳索系在飞船上，到太空飘飞了十多分钟，成为世界上第一位在太空漫步的人。
　　1983年4月7日，美国“挑战者”号航天飞机在太空飞行期间，两名宇航员在太空自由自在地飘行了5个小时。这是人类首次不系绳索自由地在太空行走。
　　宇航员为何能在太空行走呢?原来，宇航员从飞船或航天飞机进入太空时，除了要穿上特制的宇航服外，还要背上机动飞行器。有了它，宇航员才能在太空自由“行走”。
　　机动飞行器由推进系统、姿态控制系统和稳定系统组成。宇航员可以根据需要，通过操纵控制高压氮气罐来提供动力。
　　在机动飞行器四周有很多氮气喷口，高压氮气从不同方向的喷口喷出，就能使宇航员上下、左右、前后方向“行走”，还可以做顺时针或逆时针方向的旋转。
　　有了这样的机动飞行器，宇航员就可以在太空从事多种工作和活动，比如修理回收卫星、整修飞船和航天飞机、组建空间站等。
　　在太空失重的环境下，人体可以自由地飘浮在空中，因此宇航员在航天器的密封舱中行走，是非常轻松和方便的，只需用身体的任何部位碰一下身边的物体，反作用力就可以把人推动出去。
　　宇航员若是要走出座舱到宇宙空间去行走，看似轻松潇洒，实际上却是件十分困难和惊险的事。在太空中行走，首先必须穿上宇航服，以防止宇宙真空、宇宙射线、高低温、微流星等恶劣环境因素对宇航员构成的危害。另外，宇航员出舱前必须吸纯氧，把体内的氮气排出来，以免在低压状态下人体内游离状态的氮气形成气栓，堵塞血管，危及生命安全；然后通过背上的机动飞行器向不同方向喷出高压氮气，以调整行走方向。
　　宇航员在空旷的太空行走，除了眼前的航天器和遥远的天体外，没有参照物做比较，因而无法感觉速度的快慢、物体的远近和大小，也分不清方向，有一种彻底的隔绝感和绝对的孤独感。因此为了确保他们的安全，宇航员在出舱步入太空时，一般都要系上安全带。否则，一旦飘离航天器太远而不能返回，他们就成了一颗“人体卫星”在太空中飘飞了。
　　1984年7月25日，前苏联宇航员萨维茨卡娅从距地面300千米的“联盟T”轨道联合体中走出，在舱外工作了3小时35分钟，成为第一名在太空行走的女宇航员。
　　1990年4月发射上天的哈勃太空望远镜，升空后不久出现了故障。1993年2月11日，“发现”号航天飞机升空，史密斯、哈利等五名宇航员两人一组，共进行了五次太空行走，花了6天时间，完成了对哈勃太空望远镜的检修任务。
　　1998年12月4日，美国“奋进”号航天飞机成功升空，承担“阿尔法”国际空间站第一部分的组建任务。同年12月7日，美国宇航员杰里·罗斯与杰姆·纽曼走出航天飞机，在离地球320千米的轨道上开始组建国际空间站，历时6小时30分钟。
　　在这次历时近12天、行程736万千米的飞行中，五名美国宇航员和一名俄罗斯宇航员实现了三次太空行走，完成了“曙光舱”和“团结舱”的对接，并为它们安装了天线等设备。
　　2000年10月11日～24日，“发现”号航天飞机载着七名宇航员飞往国际空间站，这是美国航天飞机问世以来的第100次太空之旅。在这次飞行期间，有四名宇航员分成两组四次漫步太空，共在太空行走了27小时19分钟，完成了天线安装、直流变压器安装以及救生试验等项任务。这是自国际空间站开始组装以来，航天飞机一次飞行过程中太空行走次数最多的一次。
　　同年12月11日，美籍华人宇航员卢杰和俄罗斯宇航员马连成科，又走出“亚特兰蒂斯”号航天飞机3058米，在太空飘飞了6小时14分，为空间站安装电缆和吊杆，创下了新的太空漫步距离纪录。
　　在耗资600亿美元，寿命为15年的国际空间站的组建阶段，一共需要宇航员进行约1100小时的太空行走,这将创下人类太空飞行史上的新纪录。