航天技术的发展引起了人类社会的变革，它影响到通信、气象、导航、冶金、材料、加工、医学、能源、军事、地质、矿产、农业、文化、科学探测、天文学等领域，是人类社会前进的强大推动力。
利用火箭进行太空飞行的设想和理论是俄国航天先驱齐奥尔科夫斯基(K．D．Tsiolkovsky，1857—1935)首先明确阐明的。1897年他推导了著名的火箭运动微分方程式。他还导出了火箭要克服地球引力要具备的最小速度即第一宇宙速度为每秒8千米。1911年，他详细地描述了一艘载人宇宙飞船从发射到进入轨道的全过程。
法国的埃斯诺·贝尔特科(R．E．Peltaire，1881—1957)、美国的戈达德(R．H．Goddard，1882—1945)、德国的奥伯特(H．Oberth，1894—1989)等也作出重要的贡献。如埃斯诺·贝尔特科基于动量守恒和能量守恒定律导出了火箭在真空中运动的方程式，求出火箭的逃逸速度为每秒11．28千米。又如戈达德在液体火箭研制和试验上取得了极大的成就。
1957年10月4日，苏联第一颗人造地球卫星发射成功，这是人类进入航天时代的标志。航天技术的发展，使人类突破了大气层的屏障，摆脱了地球引力的束缚，使人类的活动范围从陆地、海洋及天空扩展到广阔无垠的天空。苏联之后，美国、法国等相继也发射人造卫星，接着日本、中国、英国等国也在努力跟上。1970年9月24日，中国长征一号运载火箭首次发射成功，将第一颗人造卫星送入轨道，标志我国亦跨入了航天时代。
航天技术是一门综合性极强的高技术，涉及众学科，但是不管涉及什么学科技术，本质上都是数学技术。
火箭发动机是航天运载火箭以及航天器的唯一动力装置。依据的原理是牛顿第三定律。液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统和发动机控制系统组成。火箭发动机的控制系统包括工作的程序控制、工作参数控制、推力矢量控制，这是控制技术。运载火箭的主要技术指标包括运载能力、入轨精度、对各种不同重量和尺寸的载荷的适应能力和可靠性，这些同样离不开数学技术。
控制系统是运载火箭和航天器的重要组成部分。运载火箭的控制系统基本功能要求在发射和飞行过程中，通过控制使其按预定的轨道飞行，将有效载荷精确送入轨道。控制系统还须对火箭进行姿态控制，以保证在各种干扰条件下稳定飞行(即姿控)，控制各分系统工作状态变化和信息传递，在发射前对运载火箭进行检测测试，并实施发射控制(即发控)。控制系统的箭上部分通常称飞行控制系统，地面部分通常称测试发控系统。
运载火箭的控制系统按功能分由制导系统、姿态控制系统、电源配电系统和测试发控系统组成。制导系统控制运载火箭的质心运动，使其按预定的飞行弹道飞行，保证卫星或飞船准确入轨。姿态控制系统控制运载火箭绕质心的运动和运动姿态。制导系统是运载火箭控制系统的核心。
航天器控制包括轨道控制、姿态控制、温度控制、数据控制、设备管理、任务控制等。轨道控制实际上是控制航天器的运行轨道，使其进入并保持在预定的轨道高度上。姿态控制是使航天器按预定的姿态运行，如保持通信卫星的天线始终精确对准地球、保持资源卫星探测器对地球特定区域定向、保持天文卫星的望远镜精确对准被观测天体等。
航天器轨道运行时，为了完成它们承担的各种任务，必须具有并保持一定的状态，保持精度根据不同航天器有不同的要求。对地观测卫星的照相机或其他遥感设备必须精确对准地面。通信卫星的天线必须精确对准地球表面特定地区。天文卫星的望远镜或射电天线必须精确对准所要观测的天体或天区。航天器的太阳电池翼必须对准太阳，以获得最大的太阳光照。要完成航天器既定任务，姿态控制与保持是十分关键的要求。
航天技术还包括材料技术、电子电器技术等。
航天器的应用十分广泛。
通信卫星使通信发生重大变化，尤其是移动通信正在全世界普及。美国的导航星全球定位系统虽出于军事目的，但也成功地用于全球个人移动通信中。美国摩托罗拉公司拟在6个轨道平面660千米高的轨道上布置66颗小型通信卫星，实现全球移动通信。
气象卫星上装有各种气象遥感器，能够接收测量地球及其大气层的可见光、红外线和微波辐射，并将它们转换成电信号传递到地面。地面台站将卫星送来的电信号复原，绘制成各种云层、地表和深面图层，再经进一步的处理和计算，即可得出各种气象资料。气象卫星所能观测的地域广阔、观测的时间长、观测数据汇集迅速，因而可以提高气象预报的质量。
地球资源卫星的应用范围广泛。在农业方面能够估计作物产量、估计土壤含水量、早期预报病虫害、报告森林火灾、野生动物调查、渔汛探测等。在环境监测方面能够调查内陆水资源、监视海岸侵蚀、进行地震和火山探测、地理学绘图和地质学研究、大气流以及海洋污染调查、臭氧层监视等。在矿物调查方面，能够通过岩石的光谱特征和地形的类型来识别矿物种类和贮量，对地区能源进行查明和估计贮量、勘察海洋石油资源等。
总之，航天技术的任何一项技术本质上都是数学技术，尤其控制技术就是数学技术。
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