第二代空間站為積木式，它是由多個艙段在空間交會對接後組成的空間站，是艙段式空間站的合理發展。采用該構型的空間站可以多次重複組合，組成龐大的空間體係。因此，它隻是能根據需要靈活擴展，從而具有功能強、使用範圍廣等特點。典型的積木式空間站是目前唯一在太空運行的前蘇聯和平號空間站。
第三代空間站為桁掛艙式。它以桁架為基本結構，居住艙、實驗艙和其它各種服務設施均掛靠在桁架上，就象把衣服掛在衣架上一樣，不過這需要宇航員出艙在空間組裝來完成。這種空間站的優點是有很大的靈活性，可根據用戶需要組成各種不同形狀的空間站，安裝在桁架上的主要部件拆卸、修理和更換方便；有效載荷可以方便地從對接口出入，桁架寬闊的空間可以安裝各種觀測儀器和增設太陽能電池陣；或獲得最大的剛度，並可利用重力梯度穩定姿態，因而其控製係統比艙段式簡單。桁架艙式空間的缺點是組裝和維修空間站時需要宇航員出艙工作，技術複雜，桁架展開難度很大。
以航天器群方式運行是第三代空間站的另一個顯著特點。所謂航夭器群方式就是由核心站、空間平台和軌道間飛行器等組成的空間站係統。這種空間站係統能大大提高太空開發的效益和空間站應用範圍。第三代空間站的處女作將是本世末建成的美國永久性空間站“自由號”。
21世紀的空間站將向30年左右的永久性空間站發展；具有高度自主性；將實現人造重力，其製造的關鍵技術一是各種大型結構件的展開；二是橈性體的姿態控製、大型構件的展開、外力的攝動等使空間站的姿態控製變得比較複雜；三是航天器間和軌道交會對接應比較容易，能夠完成天地往返和在軌服務任務；四是需要製出防空閭粒子輻射、熱輻射、冷背景和超高真空威脅，且靈活方便的特殊宇宙服、便攜式生命維持設備和微型載人機的裝置；五是再生式生命保障係統；六是大功率電源；七是需要研製長壽命活動部件；八是研製出像救生艇一樣方便可靠的救生設備。空間技術的應用衛星通信從1965年到今天，通信衛星的發展僅有20多年，商業性同步衛星已發展到第六代。截止1990年3月底，世界各國共發射通信衛星659顆，其中衛星成功地進入預定軌道的有627顆。目前，還有170多個國家和地區使用了衛星通信技術。一個全球性的民用衛星通信組織一一國際通信衛星組織，擁有包括中國在內的117個成員，在世界各地建立了300多座地麵站進行國際通信業務。目前，美國發射77顆通信衛星，稱為“銥”星計劃，現以在全球投入商用。
（2）衛星直播電視技術世界上第一顆試驗性的電視廣播衛星，由美國於1974年發射成功。近20年來，電視廣播衛星技術已經發展到實用階段。發射一顆衛星，就可覆蓋像中國這樣大的國土麵積，解決全國收看衛星轉播節目的問題。普通家用電視機，隻睪配備上一個簡單的接收轉換設備，在屋頂或院子裏架設一個直徑不到2米的碟形天線，便可以看到衛星電視節目，對於幅員遼闊、地形複雜，或者海島眾多的國家，電視廣播衛星技術的優點尤為突出。
衛星遙感技術衛星遙感就是在人造地球衛星上裝上遙感儀器，對地球表麵的山川河流，陸地海洋進行勘測。衛星遙感技術在地質勘探、軍事等方麵具有重要意義，海灣戰爭中美國就是利用衛星遙感技術偵察伊拉克的軍事情況的。
衛星氣象預報從外層空間對地球及其大氣層進行觀測的人造地球衛星，被稱為“氣象衛星”。利用氣象衛星進行氣象預報，特別是對災害性天氣進行預報，是一門隨著航天技術的發展而誕生的新興科學技術，它已經為人類生活帶來巨大的利益。1960年4月1日，美國成功地發射世界上第一顆實驗氣象衛星“泰羅斯一號”。
(弓）空間站的應用空間站能帶來巨大的社會效益、經濟效益、科學效益以及政治影響、軍衷影響。通過空間站，可充分開發太空的高遠位置、微重力、高真空、超低溫、高淨度和強輻射等寶貴資源、加速空間物質產品的開發，促進空間工業化、商業化和軍事化，帶動電子、材料、機械、化工、能源、冶金、遙感計算機、自動化技術等現代科技的飛速發展，還可促進生命科技、物理學、化學、天文學、材料科技等產生新突破。空間站的發展使人類的活動領域由海、陸、空擴大到宇宙空間，已經和正在引起人類社會在科技、經濟、生活等方麵產生重大而深刻的變化。
從現在看，空間站的應用可分為三個發展階段。一是實驗探索階段。在空間站上進行天文觀測，宇航員可直接操縱儀器，勘探地球資源，觀測上層大氣，偵察地麵軍事目標；進行醫學和生物學研究，完成有人參與的生物醫學試驗，試製新藥品和試劑，研究細胞生物學，生物節律控製等；發展新工藝、新技術，製取新型合金、超純材料，提取珍貴藥用微生物酶等；開展高級能源係統、空間機器人等空間技術研究；建造大型通信天線，進行高級通信和數據管理係統。美國的太空實驗室、前蘇聯的禮炮係列和和平號空間站的應用居於此階段。二是在軌服務階段，這是空間站的特長，其它航天器無法與之相比，在軌服務包括實驗操作、更換設備、維修各類航天器、維護檢測、安裝大型空間結構、為其它航天器補充燃料、試驗太空武器。這需要解決宇航員迅速出艙、載人機動飛行、空間維修等技術。美國永久性空間站建成後的應用居於此階段。三是作為人類在空間長期生活的基地，這是21世紀的發展目標。