Una nave espacial es un vehículo diseñado para funcionar más allá de la superficie terrestre, en el espacio exterior. Las naves espaciales pueden ser robóticas o sondas no tripuladas. El término nave espacial se aplica, en general, sólo a las naves que pueden transportar personas.
A los trajes espaciales también se les puede llamar naves espaciales en miniatura, con énfasis en su propósito de mantener a su portador con vida mientras atraviesa el vacío del espacio exterior.
La nave espacial es uno de los elementos primarios de la ciencia-ficción. Hay muchísimos cuentos y novelas que tratan temas relacionados con las naves espaciales. Algunos libros de ciencia ficción dura se enfocan en detalles concernientes a las naves, mientras que otras consideran que las naves espaciales ya existen y no tratan casi nada sobre cómo funcionan.