Es objetivo esencial de toda misión tripulada el de llevar al espacio en forma segura a los humanos, dejarles su navegación y trabajo y traerlos vivos y en las mejores condiciones de salud de vuelta a la Tierra.

La supervivencia humana en el espacio está dependiendo de la habilitación de un medio entorno seguro, sea dentro de las naves, en el exterior, al instante del despegue, en la navegación, en la exploración directa de los cuerpos celestes(ej: en el alunizaje), en el trabajo exterior, en el reingreso y aterrizaje de las naves.

El diseño de este medio debe recrear al límite posible las condiciones que el organismo humano halla en la superficie terrestre, vale decir, de presión, temperatura, humedad, respiración, procesos alimentarios, aseo, desechos orgánicos, ejercicio, reposo y sueño.

Para conseguir esto, la bioingeniería, debe toma en cuenta los hostiles factores que presenta el espacio al cuerpo humano y que no acostumbran a encontrarse en la Tierra: el vacío espacial y la falta absoluta de aire, las violentas oscilaciones térmicas, la acción del viento solar y los rayos galácticos, la presencia de los micrometeoritos, la ausencia de gravedad, el rompimiento de los patrones de día y noche, etc;

A lo anterior, se aúna el espacio reducido en que deben trabajar los astronautas dentro de sus naves y la obligada convivencia entre ellos.

Un rol clave en la supervivencia humana es el diseño interior y exterior de las astronaves y estaciones espaciales, tal como el diseño de los trajes espaciales.

Para enfrentar las bien difíciles condiciones del despegue, del espacio y el reingreso, los astronautas se someten a programas de estricto adiestramiento tendientes que simular las diferentes situaciones: respuesta en frente de la aceleración extrema, a la ingravidez, a la navegación, al confinamiento, a la convivencia, al trabajo, a la mantención, a enfrentar situaciones imprevisibles, al reingreso.

Solo los sujetos más capaces psicológica y físicamente van a ser los escogidos para las misiones.