就在這顆衛星發射一個月後，前蘇聯又再接再厲，發射了第二顆人造衛星，這顆衛星比第一顆重6倍，並且首次將一隻名叫“萊卡”的小狗帶到宇宙太空中去。這一係列創舉喚起了更多的人關注人類宇航事業的發展。
前蘇聯發射人造衛星的主要任務不是進行科學考察，而是進行政治宣傳，第一顆衛星上天是當時最引人注目的科學事件，每個聽廣播、看報紙的人，甚至所有的中學生，都知道前蘇聯取得的這個重大成就。這樣的宣傳，無疑是對科技實力強大的美國的一種挑戰。美國哪肯落後，於是，一場激動人心的空間競賽在兩國之間悄悄開始了。
1958年1月31日，美國研製的第一顆人造地球衛星發射成功，它的重量比前蘇聯的衛星要輕，而且帶有一些能探測放射性輻射的儀器，取得了大量科研成果。1958年3月，美國第二顆衛星上天，並首次使用了太陽能電池。
前蘇聯在發射第二顆衛星時，雖然把狗帶入太空中，但由於當時沒有實現回收，無法讓它安全返回，為了免去它的痛苦，一個星期後便把它毒死了。第一次進入太空又安全返回地麵的生命，是兩條狗和一些老鼠、蒼蠅，它們乘坐的是前蘇聯的“太空艙二號”火箭，這艘火箭於1960年8月進入軌道，並按計劃安全返回。這項成就標誌著人類探測太空進入了一個新的階段。美蘇在這個領域裏的競爭從此也日趨激烈，都力爭第一個發射載人的火箭。
人類在太空遨遊
誰能首先完成載人火箭這一創舉呢？前蘇聯最初發射衛星用的火箭是RD－107型，最大推力是102噸，它是由四個發動機組成的“集束”式發動機，每個發動機的推力隻有25噸左右。這種火箭是不能夠把載人宇宙飛船送上天的。怎麼辦呢？研製大推力火箭已是遠水解不了近渴。這時，科羅列夫又出了一個點子，叫“集束的集束”。辦法是將5個RD－107型火箭組合起來，第一級火箭就由5組總共20個發動機組成。這樣做，雖然由於火箭的自重太大，會使效率受到影響，有效負荷隻有5噸，但這樣可以爭取時間。1961年4月21日，前蘇聯的“東方一號”火箭發射成功，世界上第一位宇航員——一位剛滿27歲的空軍少校加加林，完成了繞地球飛行一周的壯舉。此後不到一個月，美國也發射了第一艘載人飛船——“水星號”。但它所用的火箭在技術水平上要比前蘇聯的高，它的第一級火箭隻有兩個主要發動機。
早在1960年，美國國家宇航局就製定了在10年裏把人送上月球的計劃。這項登月計劃也稱“阿波羅計劃”。阿波羅是希臘神話中的太陽神，是主神宙斯之子，代表著光明和力量。“阿波羅計劃”包括研製“土星五號”火箭、設計登月飛船、試驗登月軟著陸、選擇登陸方案進行遙控探測、挑選和訓練宇航員等一係列複雜而艱巨的工作。為了實現這一宏偉計劃，美國有120所大學和實驗室參加了有關工作，涉及2萬家公司和工廠，投入40萬人力，花費了200多億美元。像這樣大規模的研究開發工作，在人類曆史上是絕無僅有的。
1969年7月20日，一個使世界為之震動的一天終於到來了。美國的“阿波羅11號”宇宙飛船把兩名宇航員送上月球。從此，這寧靜、無風、無雲、無雨、無雪的月球世界，第一次印上了人類的足跡。嫦娥奔月已不再是神話。兩名宇航員在月球上收集岩石和土壤標本，拍攝月球景象，裝置科學儀器。他們在月球上漫遊了2小時21分鍾，然後乘登月船回到停在月球上空的指揮船和另一名宇航員會合，安全返回地球。
“阿波羅11號”成功後，美國又發射了阿波羅12號至17號（其中13號因機械損壞沒有成功），總共有7批21名宇航員參與登月飛行，其中有12人次抵達月球表麵，他們在月球上安裝了5座核動力科學實驗站，存放了3輛月球車，帶回了472公斤的月球岩石和土壤標本，分給世界上70多個國家的100多個實驗室進行研究。