宇宙工学において質量、温度、外部の力への制約は過酷な宇宙の環境で生き延びるために非常に重要である。とくに地上では再現できないような高レベルな真空、惑星間空間（英語版）やヴァン・アレン帯の強力な放射線などに耐えなければならない。

打ち上げには大きな速度が必要なため巨大な力がかかり、軌道上は温度変化も激しいため人工衛星はこれらに耐えられるように設計しなければならない[2]。宇宙に持っていける質量にはペイロードにより厳しい制約が課せられるため、宇宙工学の技術者は設計にあたって、ペイロード限界を踏まえできる限り軽量な宇宙機を設計しなければならない。
関連分野

宇宙工学により実現される各種の分野

人工衛星による地球の観測（リモートセンシング)

気象観測、海洋観測、地表観測、測地測量

偵察衛星、早期警戒衛星


人工衛星や宇宙探査機による宇宙空間や天体の観測・探査

太陽系内の天体の観測・探査

サンプルリターン


太陽系外の宇宙の観測

宇宙望遠鏡

地球を回るハッブル宇宙望遠鏡（STS-109 ミッション中にて撮影）

人工衛星による通信・放送（衛星通信・衛星放送）

人工衛星による地球上（あるいは大気圏内）での位置測定 (GPS)

宇宙空間における各種の実験を通じた研究（スカイラブ、スペースラブ、ミール、国際宇宙ステーションなど）

民間企業

スペースシップワン