Son los organismos, nacionales e internacionales, encargados de desarrollar y gestionar los distintos programas espaciales.

Aunque sobre el papel son muchas -todo país que se precie cuenta con una de ellas-, en la práctica el número de agencias espaciales realmente importantes se reduce a unas pocas. La más conocida de todas ellas es sin duda la norteamericana NASA, pero también es preciso recordar a la Agencia Espacial Europea (ESA, de la cual es España miembro), la rusa Rosaviakosmos, la japonesa JAXA, la china CNSA o la india ISRO. La agencia espacial española es el INTA, que además de desarrollar programas propios mantiene acuerdos de colaboración con la NASA y la ESA.