تختلف أهداف وأغراض مختلف مسبارات الفضاء حسب نوعها، ويمكن أن تشمل:
1- مسبارات الأرض: يستخدم هذا النوع من المسبارات لرصد حالة الأرض ومعلوماتها، مثل درجة الحرارة، وانبعاثات الغازات، والتغيرات في المناخ والغطاء النباتي والمالح، وغيرها من المعلومات الهامة.
2- مسبارات الشمس: تستخدم هذه المسبارات لدراسة الشمس ونشاطها وتأثيراتها على الأرض والفضاء المحيط بها.
3-مسبارات الكواكب: يتم إطلاق مسبارات لدراسة الكواكب وقمراتها والكويكبات ومذنبات النظام الشمسي، وتشمل هذه الدراسات المسح الجيولوجي والتركيبية والإحصائية والمادية للجسم المراد دراسته.
4- مسبارات الفضاء العميق: هذا النوع من المسبارات يستخدم لدراسة النجوم والمجرات والفراغ الكوني والأشعة الكونية والظواهر الفيزيائية المتعلقة بها، ويشمل ذلك تلسكوب هابل الفضائي ومشروع البحث عن الحياة الذكية خارج الأرض.