空間探測方法是指利用無人空間探測器對月球、行星及行星際空間進行探測的技術和方法。當探測月球時，只要用運載火箭把探測器加速到第一宇宙速度(7.9公里/秒)即可;若是用於探測行星和行星際空間，就必須把空間探測器加速到第二宇宙速度以上(>11.2公里/秒)，並沿著一定的軌道飛向目標星。空間探測器上除了裝有推進器、電源和通信裝置外，還設有各種遙感遙測設備，如電視攝像機、紅外分光計(測氨、磷化氫、水、甲烷、鍺等組分)，紫外分光計(測氮、氫、氧等)，光子偏振、輻射計，磁強計，高能粒子檢測儀，電漿檢測儀，塵埃粒子檢測儀，質譜儀以及其它物理量的測量儀器等，以便了解星體的地形地貌、地質條件、大氣成分和氣候狀況，從而為深入研究太陽系的起源、演變和現狀，地球環境的形成和演變以及生命的起源和進化提供證據。
具體的探測方法有三種：①在目標星表面著陸，直接進行考察，並可取樣帶回地面進行詳細而深入地考察研究，如航天員登月考察，這種考察結果最可靠，但缺乏全面性;②探測器成為目標星的衛星作近距離反覆觀察，這樣可對目標星進行全面考察;③從星際間穿過或從目標星近旁飛過作一次性考察。實際上探測器在飛向目標星的過程中可兼顧這方面的考察。這種考察還兼有遠距離考察和近距離考察相結合的特點，如飛向木星的探測器，在從金星旁邊飛過時，對金星的考察是一種遠距考察，可是當它通過小行星帶域時，對這個空間的考察又是一種直接考察。上述三種方法可以相互配合，蘇聯發射的“火衛1號”和“火衛2號”，就把三種考察方法結合在一起。
