Koncepcja olbrzymiej, podobnej do koła stacji kosmicznej niewątpliwie została spopularyzowana przez film Stanleya Kubricka 2001: Odyseja kosmiczna. W rzeczywistości pierwsze stacje kosmiczne były niezgrabnymi, ale wysoce funkcjonalnymi laboratoriami z modułami badawczymi, wypełnionymi urządzeniami i przyrządami obserwacyjnymi. Bardzo poszerzyły naszą wiedzę w zakresie medycyny, meteorologii, astronomii i innych nauk przyrodniczych.
Wykorzystanie stacji kosmicznych thumb|Wnętrze stacji kosmicznej Stacje kosmiczne są obecnie wykorzystywane do badań nad fizjologicznymi efektami długotrwałego przebywania ludzi w przestrzeni kosmicznej, a także do prowadzenia szeregu badań i eksperymentów naukowych. Aż do lat 90. XX wieku praktyczny monopol na ich konstrukcję miał ZSRR, a później Rosja. Jedynym amerykańskim projektem, który wszedł do użytku była stacja Skylab, skonstruowana z użyciem pojazdów i technologii opracowanych na rzecz programu Apollo. Rosjanie tymczasem opracowali całą serię stacji Salut, zaś w 1986 roku – stanowiącą duży krok naprzód – modularną stację Mir. Właśnie na tej stacji Walerij Polakow ustanowił rekord czasu przebywania na pokładzie stacji kosmicznej – w latach 1994–1995 spędził on na Mirze 437,7 dni.