svemirski brod, svemirska letjelica namijenjena prijevozu ljudi sa Zemljine površine u orbitu ili u međuplanetarni prostor (prema Mjesecu), njihovu povratku iz orbite na Zemlju, te boravku i radu tijekom putovanja. Razlikuje se od → svemirske postaje namijenjene dugotrajnijemu boravku ljudi u svemiru, koja se kreće stalnom orbitom, a raketne motore rabi tek povremeno, za održavanje željene staze. Iako se pojam svemirski brod odnosi i na letjelice za višekratnu uporabu (→ raketoplan) i na one koje se rabe samo za jedan let, u užem se smislu njime češće nazivaju samo ove druge. Takvi se brodovi lansiraju sa Zemlje uz pomoć rakete nosača, nošeni na njezinu vrhu. Tijekom lansiranja posada je smještena u svemirskoj → kapsuli, dijelu svemirskoga broda u kojem se posebnim podsustavima održavaju uvjeti za život ljudi, a koji posebnu ulogu ima pri njihovu povratku na Zemlju. Tada kapsula svojim aerodinamičnim oblikom smanjuje brzinu pri prolasku kroz atmosferu, toplinskim štitom štiti posadu od topline koja se pritom javlja, te ih uz pomoć padobrana sigurno spušta na površinu. Osim toga, svemirski je brod opremljen podsustavima za navigaciju, kontrolu orijentacije, manevriranje i korekciju staze, opskrbu električnom energijom, grijanje i hlađenje i dr.
Za prvu generaciju svemirskih brodova s početka 1960-ih, svojstveni su bili moduli za spuštanje (kapsule) jednostavnih aerodinamičnih oblika; sovjetske kapsule → Vostok i → Voshod bile su oblika kugle, a američke kapsule → Mercury i → Gemini stošca sa zaobljenim dnom. Ti su oblici omogućivali aerodinamičko usporavanje u atmosferi letom balističkim stazama. Osim kapsula ti svemirski brodovi nisu imali dodatnih prostora za posadu i bili su predviđeni za letove u Zemljinoj orbiti do 14 dana. Složeniji među njima, Voshod je raspolagao posebnom komorom za izlazak u svemir, a Gemini je bio opremljen sustavom za spajanje s drugim svemirskim brodom u orbiti.
Drugu generaciju svemirskih brodova odlikuju moduli za spuštanje složenijih aerodinamičnih oblika, kakav je imao američki → Apollo, te imaju još aktivni ruski → Sojuz i njemu konstrukcijski vrlo sličan kineski Shenzhou, a koji omogućuju upravljanje tijekom povratka kroz atmosferu. Takva su rješenja prilagođena smanjivanju opterećenja posade te povratku na Zemlju uz početnu drugu → kozmičku brzinu, kakva je potrebna za let na Mjesec. Za boravak posade u svemiru, Sojuz i Shenzhou imaju dodatni prostor u tzv. orbitalnom modulu, a svi brodovi te generacije imaju i servisni modul opremljen gorivom te raketnim motorom.
Razvojem ambiciozno zamišljenog američkog raketoplana → Space Shuttle za višekratnu uporabu, koji uzlijeće vertikalno poput rakete, a s pomoću krila slijeće poput zrakoplova, smatralo se da će koncepcija svemirskih brodova prve i druge generacije biti postupno napuštena. No taj se transportni sustav u uporabi pokazao prerizičnim (u 135 letova dogodile su se dvije nesreće u kojima je stradalo 14 članova posade) te previše složen za ekonomično lansiranje. Koncepcijski identičan sovjetski raketoplan Buran, zbog nedostatka sredstava za nastavak projekta, izvršio je samo jedan let bez posade. Zbog toga je danas prevladalo mišljenje da prednosti krila i mogućnosti manevriranja tijekom slijetanja ne opravdavaju povećanje složenosti i mase, te su projekti razvoja nove generacije raketoplana za sada napušteni. Mjesto toga, razvija se nova generacija svemirskih brodova, zasnovana na provjerenoj i pouzdanoj koncepciji, a oslonjena na privatno poduzetništvo. Takav je npr. svemirski brod Dragon američke tvrtke SpaceX, koji je 2010–13. kao automatska letjelica za opskrbu → Međunarodne svemirske postaje obavio četiri leta, a razvija se njegova inačica za prijevoz posade.
U najnovije doba, naziv svemirski brod rabi se i za komercijalne suborbitalne letjelice (raketoplane) koje u dijelu leta napuštaju atmosferu, ali ne postižu kozmičku brzinu dovoljnu za ulazak u orbitu; prva je među njima bila letjelica SpaceShipOne.
