自２０世紀６０年代以來，美國、蘇聯、俄羅斯、中國、日本等國總共實施了３００多次航天器空間對接，其中蘇聯和俄羅斯進行的對接次數最多 。目前完全獨立擁有空間交會對接技術的國家有美國、俄羅斯和中國 。
１９６６年３月，美國宇航員阿姆斯特朗和斯科特駕駛雙子星座８號飛船，與經過改裝的一個火箭第三級無人艙體 ， 進行了人類歷史上首次空間交會對接 。
１９６９年１月，數名蘇聯宇航員分別駕駛聯盟４號和聯盟５號飛船，首次實現兩艘載人飛船交會對接 。同年７月，美國阿波羅１１號飛船的宇航員在完成首次登月后，乘坐登月艙與環月軌道內的母船對接，從而得以返航 。
１９７１年４月，蘇聯研制的世界第一個空間站禮炮１號升空 。６月，３名蘇聯宇航員駕駛飛船與其對接并首次進入空間站 ， 在站內連續工作２４天 。
１９７５年７月 ， 美國阿波羅１８號飛船與蘇聯聯盟１９號飛船對接，美蘇宇航員互訪并共同開展數項實驗，為當時的冷戰帶來些許緩和氣氛 。
１９８６年２月，蘇聯發射首個第三代永久型空間站和平號 。同年６月 ， 蘇聯宇航員駕駛飛船脫離禮炮７號空間站并與和平號對接 ， 首次實現飛船在兩個空間站間轉移飛行 。自１９８７年３月起，和平號先后與５個科研太空艙對接，形成總重約１３７噸的天外“基地” 。
１９９５年６月，美國阿特蘭蒂斯號航天飛機與和平號空間站首次對接，雙方總共１０名宇航員一同工作５天，合作開展了多個項目 。這一行動在很大程度上促進了國際空間站的建設，推動了航天技術發展 。
１９９８年７月，日本首次利用遙控技術使在軌飛行的一顆科學衛星攜帶的兩顆子衛星分離，不久后又使子衛星們對接 。
１９９８年１２月，俄羅斯的曙光號功能貨艙與美國團結號節點艙在軌對接，組成了國際空間站核心構件 。在此后１２年里，國際空間站先后接納１５個主要艙體 ， 其中多數通過對接相連 。目前，其主體架構長約９０米，總重約４００噸 。
由于早期技術不成熟，航天器交會對接故障和事故并不罕見 。僅以蘇聯、俄羅斯為例，其在１９６０年至２００８年間總共發射聯盟和進步系列飛船１９０艘，發生交會對接故障１５次 。迄今最嚴重的一次事故，是１９９７年６月一艘俄貨運飛船在重新對接時，把和平號空間站的光譜艙撞出一個小洞，導致站內氣壓下降，光譜艙關閉 。
【重要的幾次空間交會對接】
新華網北京１１月３日電（采訪人員欒海）

• ISRO 印度空間研究組織決定將“月船2號”的發射任務推遲至2019年
• 中國2016年將建空間實驗室
• 中國有望成為唯一擁有永久性空間站的國家
• 培訓阿聯酋宇航員飛往國際空間站的時間將推后
• ISRO 印度空間研究組織計劃在未來16個月時間里進行31次航天發射
• 美國俄克拉何馬州學生將有機會聆聽國際空間站NASA宇航員的心聲
• 國際空間站拍攝的智利維拉里卡火山
• ISRO 印度空間研究組織計劃將宇航員送入低地球軌道停留至少7天時間
• 美國宇航局將對國際空間站兩名宇航員太空行走進行電力系統升級直播
• 俄羅斯自2020年起計劃增加“進步”號貨運飛船發射至國際空間站的次數