การเดินทางในอวกาศแบบกึ่งวงโคจรคือการเดินทางในอวกาศที่ยานอวกาศไปถึงอวกาศภายนอกแต่เส้นทางโคจร ของมัน ตัดกับพื้นผิวของวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นจุดเริ่มต้น ดังนั้น ยานอวกาศจะไม่สามารถโคจรครบรอบวงโคจร ได้ จะไม่กลายเป็นดาวเทียมเทียมและจะไม่สามารถทำความเร็วหลุดพ้นได้

ตัวอย่างเช่น เส้นทางของวัตถุที่ปล่อยจากโลกซึ่งไปถึงเส้นคาร์มัน (ประมาณ83 กม. [52 ไมล์] – 100 กม. [62 ไมล์] ^{[ 2 ]}เหนือระดับน้ำทะเล ) แล้วตกลงสู่พื้นโลก ถือเป็นการบินอวกาศแบบกึ่งวงโคจร การบินแบบกึ่งวงโคจรบางเที่ยวบินได้ดำเนินการเพื่อทดสอบยานอวกาศและยานปล่อยที่ตั้งใจไว้สำหรับการบินอวกาศแบบวงโคจร ในภายหลัง ยานอื่นๆ ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการบินแบบกึ่งวงโคจรเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ยานที่มีลูกเรือ เช่นX-15และSpaceShipTwoและยานไร้คนขับ เช่นICBMและจรวดสำรวจ      

เที่ยวบินที่ทำความเร็วได้มากพอที่จะเข้าสู่วงโคจรต่ำของโลกแล้วลดระดับวงโคจรลงก่อนที่จะโคจรครบรอบแรกนั้น ไม่ถือว่าเป็นเที่ยวบินย่อยวงโคจร ตัวอย่างเช่น เที่ยวบินของระบบระดมยิงวงโคจรแบบเศษส่วน (Fractional Orbital Bombardment System )

เที่ยวบินที่ไม่ถึงอวกาศบางครั้งยังถูกเรียกว่าเที่ยวบินย่อยวงโคจร แต่ไม่สามารถจัดประเภทอย่างเป็นทางการว่าเป็น "เที่ยวบินอวกาศย่อยวงโคจร" ได้ โดยปกติจะใช้จรวด แต่เที่ยวบินอวกาศย่อยวงโคจรเชิงทดลองบางเที่ยวบินก็ประสบความสำเร็จโดยใช้ปืนอวกาศ^{[ 3 ]}

ตามคำจำกัดความ การบินอวกาศแบบกึ่งวงโคจรจะไปถึงระดับความสูงที่สูงกว่า100 กม. (62 ไมล์)เหนือระดับน้ำทะเล ระดับความสูงนี้เรียกว่าเส้นคาร์มัน ซึ่ง สหพันธ์การบินนานาชาติเลือกไว้เนื่องจากเป็นจุดโดยประมาณที่ยานอวกาศที่บินเร็วพอที่จะทรงตัวได้ด้วยแรงยกทางอากาศพลศาสตร์จากชั้นบรรยากาศของโลกจะบินเร็วกว่าความเร็ววงโคจร [ ^{4 ] กองทัพ}สหรัฐฯ และนาซามอบปีกนักบินอวกาศให้กับผู้ที่บินสูงกว่า50 ไมล์ (80 กม ^. ) [ ^{5 ]}แม้ว่ากระทรวงการต่างประเทศสหรัฐฯจะไม่ได้แสดงขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างการบินในชั้นบรรยากาศและ การ บินอวกาศ^{[ 6 ]}    

ระหว่างการตกอย่าง อิสระ วิถีโคจรเป็นส่วนหนึ่งของวงโคจรวงรีตามสมการวงโคจร ระยะห่างจากจุดใกล้โลกที่สุด (perigee)น้อยกว่ารัศมีของโลกRรวมชั้นบรรยากาศ ดังนั้นวงรีจึงตัดกับโลก และด้วยเหตุนี้ยานอวกาศจึงไม่สามารถโคจรครบรอบได้ แกนเอกอยู่ในแนวตั้งแกนกึ่งเอกaมากกว่าR /2 พลังงานวงโคจรจำเพาะ${\displaystyle \epsilon }$กำหนดโดย:

$${\displaystyle \varepsilon =-{\mu \over {2a}}>-{\mu \over {R}}\,\!}$$

ที่ไหน${\displaystyle \mu \,\!}$เป็นพารามิเตอร์ความโน้มถ่วงมาตรฐาน

โดยส่วนใหญ่แล้วa < Rซึ่งสอดคล้องกับค่าที่ต่ำกว่า${\displaystyle \epsilon }$น้อยกว่าค่าต่ำสุดสำหรับการโคจรครบวง ซึ่งก็คือ${\displaystyle -{\mu \over {2R}}\,\!}$

ดังนั้น พลังงานจำเพาะส่วนเกินสุทธิที่จำเป็นเมื่อเทียบกับการยกยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศเพียงอย่างเดียวจึงอยู่ระหว่าง 0 ถึง${\displaystyle \mu \over {2R}\,\!}$.

เพื่อลดค่าเดลต้า-วี ( delta-v) ที่ต้องการให้น้อยที่สุด (ซึ่งเป็นมาตรวัด ทางดาราศาสตร์พลศาสตร์ที่มีผลอย่างมาก ต่อปริมาณ เชื้อเพลิง ที่ต้องการ ) ส่วนการบินที่ระดับความสูงมากจึงทำโดย ไม่ใช้ จรวด (ในทางเทคนิคเรียกว่าการตกอย่างอิสระ แม้กระทั่งในส่วนที่ขึ้นไปของวิถีโคจร) (เปรียบเทียบกับปรากฏการณ์โอเบิร์ธ ) ความเร็ว สูงสุด ในการบินจะเกิดขึ้นที่ระดับความสูงต่ำสุดของวิถีโคจรแบบตกอย่างอิสระนี้ ทั้งในตอนเริ่มต้นและตอนสิ้นสุด

หากเป้าหมายคือการ "ไปให้ถึงอวกาศ" เช่น ในการแข่งขันชิงรางวัลAnsari X Prizeการเคลื่อนที่ในแนวนอนไม่จำเป็น ในกรณีนี้ค่า delta-v ที่ต่ำที่สุดที่จำเป็น ในการไปถึง ระดับความสูง 100 กิโลเมตร คือประมาณ 1.4 กิโลเมตร/วินาทีการเคลื่อนที่ช้าลง โดยมีการตกอิสระน้อยลง จะต้องใช้ค่า delta-v มากขึ้น 

ลองเปรียบเทียบกับเที่ยวบินอวกาศในวงโคจร : วงโคจรต่ำของโลก (LEO)ที่ระดับความสูงประมาณ 300  กิโลเมตร ต้องการความเร็วประมาณ 7.7  กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งต้องใช้ค่าเดลต้า-วีประมาณ 9.2  กิโลเมตรต่อวินาที (หากไม่มีแรงต้านของบรรยากาศ ค่าเดลต้า-วี ขั้นต่ำทางทฤษฎี จะอยู่ที่ 8.1  กิโลเมตรต่อวินาที เพื่อส่งยานอวกาศ ขึ้นสู่ วงโคจรสูง 300 กิโลเมตรโดยเริ่มต้นจากจุดคงที่ เช่นขั้วโลกใต้ค่าขั้นต่ำทางทฤษฎีอาจ ลดลงได้ถึง 0.46 กิโลเมตรต่อวินาที หากปล่อยยานจากบริเวณใกล้ เส้นศูนย์สูตรไป ทางทิศตะวันออก )

สำหรับการบินอวกาศในวงโคจรย่อยที่ครอบคลุมระยะทางแนวนอน ความเร็วสูงสุดและค่าเดลต้า-วีที่ต้องการจะอยู่ระหว่างค่าของการบินในแนวดิ่งและการบินในวงโคจรต่ำ (LEO) ความเร็วสูงสุดที่ปลายด้านล่างของวิถีโคจรในปัจจุบันประกอบด้วยส่วนประกอบในแนวนอนและแนวตั้ง ยิ่งระยะทาง แนวนอน ที่ครอบคลุมสูงขึ้นเท่าใด ความเร็วในแนวนอนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น (ความเร็วในแนวดิ่งจะเพิ่มขึ้นตามระยะทางสำหรับระยะทางสั้นๆ แต่จะลดลงตามระยะทางในระยะทางที่ไกลขึ้น) สำหรับจรวด V-2ซึ่งเพิ่งขึ้นสู่อวกาศแต่มีระยะทำการประมาณ 330  กิโลเมตร ความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 1.6  กิโลเมตร/วินาที ยาน อวกาศ SpaceShipTwo ของ Scaled Compositesซึ่งอยู่ระหว่างการพัฒนาจะมีวงโคจรแบบตกอิสระที่คล้ายกัน แต่ความเร็วสูงสุดที่ประกาศไว้คือ 1.1  กิโลเมตร/วินาที (อาจเป็นเพราะการดับเครื่องยนต์ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น)

สำหรับระยะทางที่ไกลกว่านั้น เนื่องจากวงโคจรวงรี ระดับความสูงสูงสุดจึงอาจมากกว่าวงโคจรต่ำของโลก (LEO) มาก ในการบินข้ามทวีประยะทาง 10,000 กิโลเมตร เช่น ขีปนาวุธข้ามทวีป หรือเที่ยวบินอวกาศเชิงพาณิชย์ ในอนาคต ความเร็วสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 7  กิโลเมตรต่อวินาที และระดับความสูงสูงสุดอาจมากกว่า 1,300  กิโลเมตรเที่ยวบินอวกาศ ใดๆ ที่กลับเข้าสู่พื้นผิวโลก รวมถึงเที่ยวบินย่อยวงโคจร จะต้องผ่านกระบวนการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศความเร็วในช่วงเริ่มต้นของการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโดยพื้นฐานแล้วคือความเร็วสูงสุดของเที่ยวบินความร้อนที่เกิดจากอากาศพลศาสตร์จะแตกต่างกันไปตามนั้น โดยจะน้อยกว่ามากสำหรับเที่ยวบินที่มีความเร็วสูงสุดเพียง 1  กิโลเมตรต่อวินาที เมื่อเทียบกับเที่ยวบินที่มีความเร็วสูงสุด 7 หรือ 8  กิโลเมตรต่อวินาที

สามารถคำนวณค่า delta-v ต่ำสุดและความสูงสูงสุดที่สอดคล้องกันสำหรับช่วงระยะทางที่กำหนดได้โดยสมมติว่าโลกเป็นทรงกลมที่มีเส้นรอบวงd40,000 กม  .โดยไม่คำนึงถึงการหมุนของโลกและชั้นบรรยากาศ ให้ θ เป็นครึ่งหนึ่งของมุมที่วัตถุจะโคจรรอบโลก ดังนั้นในหน่วยองศาจะเป็น 45° × d /10,000 กม  .วิถีโคจรที่มีค่าเดลต้า-วีต่ำสุดสอดคล้องกับวงรีที่มีจุดโฟกัสจุดหนึ่งอยู่ที่ศูนย์กลางของโลก และอีกจุดหนึ่งอยู่ที่จุดกึ่งกลางระหว่างจุดเริ่มต้นและจุดหมายปลายทาง (ที่ใดที่หนึ่งภายในโลก) (นี่คือวงโคจรที่ทำให้แกนกึ่งเอกมีค่าน้อยที่สุด ซึ่งเท่ากับผลรวมของระยะทางจากจุดบนวงโคจรไปยังจุดโฟกัสทั้งสอง การทำให้แกนกึ่งเอกมีค่าน้อยที่สุดจะทำให้พลังงานวงโคจรจำเพาะ มีค่าน้อยที่สุด และด้วยเหตุนี้ค่าเดลต้า-วี ซึ่งก็คือความเร็วในการปล่อยตัว จึงมีค่าน้อยที่สุด) การพิจารณาทางเรขาคณิตจึงนำไปสู่สิ่งต่อไปนี้ (โดยที่Rคือรัศมีของโลก ประมาณ 6370  กม.):

$$แกนหลัก = (1 + sin θ )R$$

$$แกนรอง = R√2(sin θ + sin²θ) = R√sin(θ) แกนกึ่งเอก$$

$$ระยะห่างของจุดสูงสุดจากศูนย์กลางของโลก = R/2(1 + sinθ + cosθ)$$

$${\displaystyle {\text{ระดับความสูงของจุดสูงสุดเหนือพื้นผิว}}=\left({\frac {\sin \theta }{2}}-\sin ^{2}{\frac {\theta }{2}}\right)R=\left({\frac {1}{\sqrt {2}}}\sin \left(\theta +{\frac {\pi }{4}}\right)-{\frac {1}{2}}\right)R}$$

ระดับความสูงของจุดสูงสุดจะสูงสุด (ประมาณ 1320  กม.) สำหรับวิถีโคจรที่หนึ่งในสี่ของระยะทางรอบโลก ((10,000กม . ) ระยะทางที่ไกลขึ้นจะมีจุดสูงสุดที่ต่ำลงในวิธีการคำนวณค่าเดลต้า-วีต่ำสุด

$${\displaystyle {\text{specific kinetic energy at launch}}={\frac {\mu }{R}}-{\frac {\mu }{\text{major axis}}}={\frac {\mu }{R}}{\frac {\sin \theta }{1+\sin \theta }}}$$

$${\displaystyle \Delta v={\text{speed at launch}}={\sqrt {2{\frac {\mu }{R}}{\frac {\sin \theta }{1+\sin \theta }}}}={\sqrt {2gR{\frac {\sin \theta }{1+\sin \theta }}}}}$$

(โดยที่gคือความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่พื้นผิวโลก) ค่า Δv จะเพิ่มขึ้นตามระยะทาง และคงที่ที่ 7.9  กม./วินาที เมื่อระยะทางเข้าใกล้20,000 กิโลเมตร  (ครึ่งทางรอบโลก) วิถีโคจรที่มีค่าเดลต้า-วีต่ำสุดสำหรับการเดินทางครึ่งทางรอบโลก นั้นสอดคล้องกับวงโคจรวงกลมเหนือพื้นผิวโลกเล็กน้อย (แน่นอนว่าในความเป็นจริงแล้วจะต้องอยู่เหนือชั้นบรรยากาศ) ดูเวลาในการเดินทางได้ด้านล่าง

ขีปนาวุธข้ามทวีปหมายถึง ขีปนาวุธที่สามารถโจมตีเป้าหมายที่อยู่ ห่างออกไปอย่างน้อย 5500 กิโลเมตร และตามสูตรข้างต้น จะต้องใช้ความเร็วเริ่มต้น 6.1  กิโลเมตรต่อวินาที การเพิ่มความเร็วเป็น 7.9  กิโลเมตรต่อวินาที เพื่อให้ไปถึงจุดใด ๆ บนโลก จำเป็นต้องใช้ขีปนาวุธที่มีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างมาก เนื่องจากปริมาณเชื้อเพลิงที่ต้องการจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณตามค่าเดลต้า-วี (ดูสมการจรวด )

ทิศทางเริ่มต้นของวิถีโคจรที่มีค่าเดลต้า-วีต่ำสุดจะชี้ไปครึ่งทางระหว่างขึ้นตรงๆ และตรงไปยังจุดหมายปลายทาง (ซึ่งอยู่ต่ำกว่าเส้นขอบฟ้า) อีกครั้ง นี่เป็นกรณีที่ไม่คำนึงถึงการหมุนของโลก มันไม่เป็นจริงเสียทีเดียวสำหรับดาวเคราะห์ที่หมุนอยู่ เว้นแต่การปล่อยจะเกิดขึ้นที่ขั้วโลก^{[ 7 ]}

ในการบินแนวดิ่งที่ระดับความสูงไม่สูงมากนัก เวลาของการตกอิสระทั้งขาขึ้นและขาลงจะเท่ากับความเร็วสูงสุดหารด้วยความเร่งโน้มถ่วงดังนั้นหากความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 1  กิโลเมตรต่อวินาที จะใช้เวลารวมกัน 3 นาที 20 วินาที ระยะเวลาของ ช่วง การบินก่อนและหลังการตกอิสระอาจแตกต่างกันไปได้

สำหรับการบินข้ามทวีประยะเร่งความเร็วใช้เวลา 3 ถึง 5 นาที ส่วนระยะตกอิสระ (ระยะกลาง) ใช้เวลาประมาณ 25 นาที สำหรับขีปนาวุธข้ามทวีป (ICBM) ระยะการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศใช้เวลาประมาณ 2 นาที ซึ่งจะนานกว่านี้สำหรับการลงจอดอย่างนุ่มนวล เช่น ในเที่ยวบินเชิงพาณิชย์ที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตเที่ยวบินทดสอบที่ 4 ของยานอวกาศ 'Starship' ของ SpaceXได้ทำการบินดังกล่าว โดยขึ้นบินจากรัฐเท็กซัส และจำลองการลงจอดอย่างนุ่มนวลในมหาสมุทรอินเดีย 66 นาทีหลังจากขึ้นบิน

เที่ยวบินย่อยวงโคจรสามารถกินเวลาตั้งแต่ไม่กี่วินาทีไปจนถึงหลายวันPioneer 1เป็นยานสำรวจอวกาศลำแรกของNASAซึ่งตั้งใจจะไปถึงดวงจันทร์ความล้มเหลวบางส่วนทำให้ยานต้องโคจรตามวิถีโคจรย่อยแทน และกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก 43 ชั่วโมงหลังจากการปล่อย^{[ 8 ]}

ในการคำนวณเวลาในการเดินทางสำหรับวิถีโคจรที่มีค่าเดลต้า-วีต่ำสุด ตามกฎข้อที่สามของเคปเลอร์ระยะเวลาของวงโคจรทั้งหมด (หากไม่ผ่านโลก) จะเป็นดังนี้:

$${\displaystyle {\text{period}}=\left({\frac {\text{semi-major axis}}{R}}\right)^{\frac {3}{2}}\times {\text{period of low Earth orbit}}=\left({\frac {1+\sin \theta }{2}}\right)^{\frac {3}{2}}2\pi {\sqrt {\frac {R}{g}}}}$$

โดยใช้กฎข้อที่สองของเคปเลอร์เราคูณค่านี้ด้วยส่วนของพื้นที่วงรีที่ลากจากศูนย์กลางของโลกไปยังวัตถุที่พุ่งชน:

$${\displaystyle {\text{area fraction}}={\frac {1}{\pi }}\arcsin {\sqrt {\frac {2\sin \theta }{1+\sin \theta }}}+{\frac {2\cos \theta \sin \theta }{\pi {\text{(major axis)(minor axis)}}}}}$$

$${\displaystyle {\begin{aligned}{\text{time of flight}}&=\left(\left({\frac {1+\sin \theta }{2}}\right)^{\frac {3}{2}}\arcsin {\sqrt {\frac {2\sin \theta }{1+\sin \theta }}}+{\frac {1}{2}}\cos \theta {\sqrt {\sin \theta }}\right)2{\sqrt {\frac {R}{g}}}\\&=\left(\left({\frac {1+\sin \theta }{2}}\right)^{\frac {3}{2}}\arccos {\frac {\cos \theta }{1+\sin \theta }}+{\frac {1}{2}}\cos \theta {\sqrt {\sin \theta }}\right)2{\sqrt {\frac {R}{g}}}\\\end{aligned}}}$$

วิธีนี้ทำให้ใช้เวลาประมาณ 32 นาทีในการเดินทางหนึ่งในสี่ของรอบโลก และ 42 นาทีในการเดินทางครึ่งรอบโลก สำหรับระยะทางสั้นๆ สูตรนี้จะเข้าใกล้ค่าคงที่${\displaystyle {\sqrt {2d/g}}}$.

จากรูปแบบที่เกี่ยวข้องกับอาร์คโคไซน์ อนุพันธ์ของเวลาบินเทียบกับd (หรือ θ) จะมีค่าเข้าใกล้ศูนย์เมื่อdเข้าใกล้ 020,000 กม. ( ครึ่งทางรอบโลก) อนุพันธ์ของ Δv ก็มีค่าเข้าใกล้ศูนย์เช่นกัน ดังนั้นถ้าd =ระยะทาง 19,000 กิโลเมตรความยาว ของวิถีโคจรที่มีค่าเดลต้า-วีต่ำสุดจะอยู่ที่ประมาณ19,500 กม. แต่ จะใช้เวลาน้อยกว่าวิถีโคจรสำหรับd = เพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น20,000 กม.  (ซึ่งเป็นเส้นทางโคจร)( ยาว20,000 กิโลเมตร  )

แม้ว่าจะมีรูปแบบการบินในระดับต่ำกว่าวงโคจรโลกที่เป็นไปได้มากมาย แต่คาดว่าบางรูปแบบจะพบได้บ่อยกว่ารูปแบบอื่นๆ

• เที่ยวบินอวกาศย่อยวงโคจรครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 20 มิถุนายน พ.ศ. 2487 เมื่อจรวดทดสอบ V-2 รุ่นMW 18014ถูกปล่อยจากPeenemündeในเยอรมนีและไปถึงระดับความสูง 176 กิโลเมตร^{[ 19 ]}
• บัมเปอร์ 5 เป็นจรวดสองขั้นตอนที่ปล่อยจากสนามทดสอบไวท์แซนด์ส เมื่อวันที่ 24 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2492 ขั้นตอนบนสุดไปถึงระดับความสูง248 ไมล์ (399 กม.)และความเร็ว7,553 ฟุตต่อวินาที (2,302 ม./วินาที; มัค6.8 ) ^{[ 20 ]}   
• อัลเบิร์ตที่ 2ลิงแรซัสเพศผู้ กลาย เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตัวแรกที่เดินทางไปในอวกาศเมื่อวันที่ 14 มิถุนายน1949 ในเที่ยวบินโคจรย่อยจากฐานทัพอากาศฮอลโลแมนในรัฐนิวเม็กซิโก ไปยังระดับความสูง 83 ไมล์ (134  กิโลเมตร) บนจรวดสำรวจ V-2 ของสหรัฐฯ
• สหภาพโซเวียต – เอเนอร์เจีย , 15 พฤษภาคม 1987, ดาวเทียมโพ ลีอุสที่ไม่สามารถขึ้นสู่วงโคจรได้
• SpaceX IFT-7เมื่อวันที่ 16 มกราคม 2025 เป็นการทดสอบการบินของ Starship ซึ่งระเบิดระหว่างการขึ้นบิน ทำให้เที่ยวบินของสายการบินต้องเปลี่ยนเส้นทางเพื่อหลีกเลี่ยงเศษซากที่ตกลงมา และทำให้โครงการจรวดหลักของ Elon Musk ต้องล่าช้า^{[ 21 ] [ 22 ]}นอกจากนี้ยังมีรายงานความเสียหายบนพื้นดินจำนวนมาก^{[ 23 ]}จนถึงปัจจุบัน ถือเป็นวัตถุที่มีมวลมากที่สุดที่ถูกปล่อยขึ้นสู่วิถีโคจรย่อย

เหนือระดับความสูง 100  กม. (62.14  ไมล์) ^{[ a ]}

	วันที่ (GMT)	ภารกิจ	ลูกทีม	ประเทศ	หมายเหตุ
1	5 พฤษภาคม 1961	เมอร์คิวรี-เรดสโตน 3	อลัน เชพาร์ด	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินอวกาศที่มีลูกเรือครั้งแรกในวงโคจรย่อย ชาวอเมริกันคนแรกในอวกาศ
2	21 กรกฎาคม 1961	เมอร์คิวรี-เรดสโตน 4	เวอร์จิล กริสซอม	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินอวกาศที่มีลูกเรือลำที่สองในวงโคจรย่อย ชาวอเมริกันคนที่สองในอวกาศ
3	19 กรกฎาคม 1963	เที่ยวบิน X-15 90	โจเซฟ เอ. วอล์คเกอร์	สหรัฐอเมริกา	ยานอวกาศมีปีกลำแรกในอวกาศ
4	22 สิงหาคม 1963	เที่ยวบิน X-15 91	โจเซฟ เอ. วอล์คเกอร์	สหรัฐอเมริกา	บุคคลแรกและยานอวกาศลำแรกที่ทำการบินขึ้นสู่อวกาศสองครั้ง
5	5 เมษายน 1975	โซยุซ 18a	วาซิลิ ลาซาเรฟโอเลก มาคารอฟ	สหภาพโซเวียต	การปล่อยจรวดขึ้นสู่วงโคจรล้มเหลว ยกเลิกภารกิจหลังจากเกิดความผิดพลาดระหว่างการแยกส่วนของจรวด
6	21 มิถุนายน 2547	เที่ยวบิน SpaceShipOne 15P	ไมค์ เมลวิลล์	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินอวกาศเชิงพาณิชย์ครั้งแรก
7	29 กันยายน 2547	เที่ยวบิน SpaceShipOne 16P	ไมค์ เมลวิลล์	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินแรกจากสองเที่ยวบินเพื่อชิงรางวัลAnsari X-Prize
8	4 ตุลาคม 2547	เที่ยวบิน SpaceShipOne 17P	ไบรอัน บินนี่	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบิน X-Prize ครั้งที่สอง คว้าชัยชนะมาครอง
9	2021-07-20	บลู ออริจิน เอ็นเอส-16	เจฟฟ์ เบซอสมาร์ค เบโซสวอลลี่ ฟังค์โอลิเวอร์ แดเมน	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินแรกของ Blue Origin ที่มีลูกเรือ
10	13 ตุลาคม 2021	บลู ออริจิน เอ็นเอส-18	ออเดรย์ พาวเวอร์คริส โบชูเซนเกลน เดอ ไวรีส์วิลเลียม แชทเนอร์	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่สองของ Blue Origin ที่มีลูกเรือ
11	11 ธันวาคม 2021	บลู ออริจิน เอ็นเอส-19	ลอร่า เชพาร์ด เชิร์ชลีย์ไมเคิล สตราฮาน ดิลัน เทย์เลอร์ อีแวน ดิ๊กเลน เบสส์คาเมรอน เบสส์	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่สามของ Blue Origin
12	31 มีนาคม 2022	บลู ออริจิน เอ็นเอส-20	มาร์ตี้ อัลเลนชารอน เฮเกิลมาร์ก เฮเกิลจิม คิทเช่นจอร์จ นีลด์แกรี่ ไล	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่สี่ของ Blue Origin
13	4 มิถุนายน 2022	บลู ออริจิน เอ็นเอส-21	อีวาน ดิกคัทย่า เอชาซาร์เรตา ฮามิช ฮาร์ดิงวิคเตอร์ คอร์เรีย เฮสปานยาไจสัน โรบินสันวิคเตอร์ เวสโคโว	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่ห้าของ Blue Origin
14	4 สิงหาคม 2022	บลู ออริจิน เอ็นเอส-22	โคบี คอตตอนมาริโอ เฟอร์เรราวาเนสซา โอ'ไบรอัน คลินท์ เคลลี่ที่ 3 ซารา ซาบรีสตีฟ ยัง	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือครั้งที่หกของ Blue Origin
15	19 พฤษภาคม 2024	บลู ออริจิน เอ็นเอส-25	เมสัน แองเจิลซิลเวน ชีรอน เอ็ด ดไวต์เคนเนธ เฮสส์ แครอล ชาลเลอร์ โกปิแชนด์ ทอทาคูระ	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือครั้งที่เจ็ดของ Blue Origin
16	29 สิงหาคม 2024	บลู ออริจิน เอ็นเอส-26	นิโคลินา เอลริกร็อบ เฟิร์ลยูจีน กริน เอมานจาฮังกีร์ครัวคาร์เซน เอฟราอิม ราบิน	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่แปดของ Blue Origin
17	22 พฤศจิกายน 2024	บลู ออริจิน เอ็นเอส-28	เฮนรี่ (แฮงค์) วูลฟอนด์ออสติน ลิตเทอรัลเจมส์ (เจดี) รัสเซลชารอน เฮเกิลมาร์ค เฮเกิลเอมิลี่ คาลันเดรลลี	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่เก้าของ Blue Origin
18	25 กุมภาพันธ์ 2025	บลู ออริจิน เอ็นเอส-30	เลน เบสส์เฆซุส คัลเลฮาทูชาร์ ชาห์ริชาร์ด สก็อตต์ อีเลน เชีย ไฮด์ รัสเซลล์ วิลสัน	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่สิบของ Blue Origin
19	14 เมษายน 2568	บลู ออริจิน เอ็นเอส-31	ไอชา โบว์อแมนดา เหงียนเกลคิง เคที เพอร์รี ลอเรน ซานเชซเคเรียนน์ ฟลินน์	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่ 11 ของ Blue Origin ที่มีลูกเรือเป็นผู้หญิงทั้งหมด
20	31 พฤษภาคม 2568	บลู ออริจิน เอ็นเอส-32	ดร. เกร็ตเชน กรีนเจสซี วิลเลียมส์อายเมตต์ (เอมี) เมดินา ฮอร์เก พอล เจริสไฮเม อเลมานมาร์ค ร็อกเก็ต	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่สิบสองของ Blue Origin
21	29 มิถุนายน 2025	บลู ออริจิน เอ็นเอส-33	อัลลี คูห์เนอร์ คาร์ล คูห์เนอร์ ลีแลนด์ ลาร์สัน เฟรดดี้ เรสซิโน จูเนียร์ โอโวลาบี ซาลิส เจมส์ ซิทกินส์	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่สิบสามของ Blue Origin
22	2025-08-03	บลู ออริจิน เอ็นเอส-34	เดโบราห์ มาร์โทเรลล์ เจมส์ (เจดี) รัสเซลล์ เอชอี จัสติน ซัน โกคาน เออร์เดม ไลโอเนล พิตช์ฟอร์ด อาร์วินเดอร์ (อาร์วี) ซิงห์ บาฮาล	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่ 14 ของ Blue Origin
23	2025-10-08	บลู ออริจิน เอ็นเอส-36	คลินต์ เคลลี่ ที่ 3 แอรอน นิวแมน เจฟฟ์ เอลกิน วิทาลี ออสตรอฟสกี ดานนา คารากุสโซวา วิลเลียม เอช. ลูอิส	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่ 15 ของ Blue Origin

เที่ยวบินจรวดที่มีมนุษย์ควบคุมส่วนใหญ่เป็น เที่ยว บินอวกาศโคจรหรือเที่ยวบินของเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยจรวด ซึ่งถูกปล่อยในแนวนอน เที่ยวบินย่อยวงโคจรที่มีมนุษย์ควบคุมซึ่งปล่อยในแนวดิ่งนั้นหายากก่อนการปล่อยยานนิวเชพาร์ด ครั้งแรก และมักเป็นผลมาจากความล้มเหลวของจรวดที่มีมนุษย์ควบคุมสำหรับเที่ยวบินอวกาศโคจร รายชื่อต่อไปนี้แสดงเที่ยวบินจรวดย่อยวงโคจรที่มีมนุษย์ควบคุมซึ่งปล่อยในแนวดิ่งทั้งหมด

วันที่ (GMT)	ภารกิจ	ลูกทีม	ยานปล่อย	อะโพจี	ประเทศ	หมายเหตุ
5 พฤษภาคม 1961	เมอร์คิวรี-เรดสโตน 3	อลัน เชพาร์ด	ยานปล่อยจรวดเมอร์คิวรี-เรดสโตน	187.5  กม.	สหรัฐอเมริกา	ชาวอเมริกันคนแรกในอวกาศ
21 กรกฎาคม 1961	เมอร์คิวรี-เรดสโตน 4	เวอร์จิล กริสซอม	ยานปล่อยจรวดเมอร์คิวรี-เรดสโตน	190.3  กม.	สหรัฐอเมริกา	ชาวอเมริกันคนที่สองในอวกาศ
5 เมษายน 1975	โซยุซ 18a	วาซิลิ ลาซาเรฟโอเลก มาคารอฟ	โซยุซ	192  กม.	สหภาพโซเวียต	การปล่อยจรวดขึ้นสู่วงโคจรล้มเหลว ยกเลิกภารกิจหลังจากเกิดความผิดพลาดระหว่างการแยกส่วนของจรวด
26 กันยายน 1983	โซยุซ 7K-ST หมายเลข 16L	วลาดิเมียร์ ติตอฟ เกนนาดี สเตรคาลอฟ	โซยุซ	0.65  กม.	สหภาพโซเวียต	ยกเลิกการปล่อยจรวด
28 มกราคม 1986	เอสทีเอส-25	ฟรานซิส อาร์. "ดิ๊ก" สโคบีไมเคิล เจ. สมิธ เอลลิสัน เอส. โอนิซูกะ จู ดิธ เอ. เรสนิกโรนัลด์ อี. แมคแนร์ เกรกอรี บี. จาร์วิส เอส. คริสต้า แมคออลีฟ	ยานอวกาศชาเลนเจอร์	20  กม.	สหรัฐอเมริกา	ภัยพิบัติกระสวยอวกาศชาเลนเจอร์นักบินอวกาศทุกคนบนยานเสียชีวิต
30 มกราคม 2557	ฮิวส์ 1	ไมค์ ฮิวส์	จรวดที่สร้างเอง	0.419  กม.	สหรัฐอเมริกา	ไมค์ ฮิวส์ ได้รับบาดเจ็บ
24 มีนาคม 2018	ฮิวส์ 2	ไมค์ ฮิวส์	จรวดที่สร้างเอง	0.572  กม.	สหรัฐอเมริกา
11 ตุลาคม 2018	โซยุซ เอ็มเอส-10	อเล็กเซย์ โอฟชินินนิค เฮก	โซยุซ	93  กม.	รัสเซีย	การปล่อยจรวดขึ้นสู่วงโคจรล้มเหลว
22 กุมภาพันธ์ 2020	ฮิวส์ 3	ไมค์ ฮิวส์	จรวดที่สร้างเอง	1.5  กม.	สหรัฐอเมริกา	ไมค์ ฮิวส์ เสียชีวิตในอุบัติเหตุขณะลงจอดฉุกเฉิน เนื่องจากร่มชูชีพถูกทำลายระหว่างการปล่อยตัว
2021-07-20	บลู ออริจิน เอ็นเอส-16	เจฟฟ์ เบซอสมาร์ค เบโซสวอลลี่ ฟังค์โอลิเวอร์ แดเมน	นิวเชพเพิร์ด	107  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินแรกของ Blue Origin ที่มีลูกเรือ
13 ตุลาคม 2021	บลู ออริจิน เอ็นเอส-18	ออเดรย์ พาวเวอร์คริส โบชูเซนเกลน เดอ ไวรีส์วิลเลียม แชทเนอร์	นิวเชพเพิร์ด	107  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่สองของ Blue Origin ที่มีลูกเรือ
11 ธันวาคม 2021	บลู ออริจิน เอ็นเอส-19	ลอร่า เชพาร์ด เชิร์ชลีย์ไมเคิล สตราฮาน ดิลัน เทย์เลอร์ อีแวน ดิ๊กเลน เบสส์คาเมรอน เบสส์	นิวเชพเพิร์ด	107  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่สามของ Blue Origin
31 มีนาคม 2022	บลู ออริจิน เอ็นเอส-20	มาร์ตี้ อัลเลนชารอน เฮเกิลมาร์ก เฮเกิลจิม คิทเช่นจอร์จ นีลด์แกรี่ ไล	นิวเชพเพิร์ด	107  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่สี่ของ Blue Origin
4 มิถุนายน 2022	บลู ออริจิน เอ็นเอส-21	อีวาน ดิกคัทย่า เอชาซาร์เรตา ฮามิช ฮาร์ดิงวิคเตอร์ คอร์เรีย เฮสปานยาไจสัน โรบินสันวิคเตอร์ เวสโคโว	นิวเชพเพิร์ด	107  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่ห้าของ Blue Origin
4 สิงหาคม 2022	บลู ออริจิน เอ็นเอส-22	โคบี คอตตอนมาริโอ เฟอร์เรราวาเนสซา โอ'ไบรอัน คลินท์ เคลลี่ที่ 3 ซารา ซาบรีสตีฟ ยัง	นิวเชพเพิร์ด	107  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือครั้งที่หกของ Blue Origin
19 พฤษภาคม 2024	บลู ออริจิน เอ็นเอส-25	เมสัน แองเจิลซิลเวน ชีรอน เอ็ด ดไวต์เคนเนธ เฮสส์ แครอล ชาลเลอร์ โกปิแชนด์ ทอทาคูระ	นิวเชพเพิร์ด	107  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือครั้งที่เจ็ดของ Blue Origin
29 สิงหาคม 2024	บลู ออริจิน เอ็นเอส-26	นิโคลินา เอลริกร็อบ เฟิร์ลยูจีน กริน เอมานจาฮังกีร์ครัวคาร์เซน เอฟราอิม ราบิน	นิวเชพเพิร์ด	105  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่แปดของ Blue Origin
22 พฤศจิกายน 2024	บลู ออริจิน เอ็นเอส-28	เฮนรี่ (แฮงค์) วูลฟอนด์ออสติน ลิตเทอรัลเจมส์ (เจดี) รัสเซลชารอน เฮเกิลมาร์ค เฮเกิลเอมิลี่ คาลันเดรลลี	นิวเชพเพิร์ด	107  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่เก้าของ Blue Origin
25 กุมภาพันธ์ 2025	บลู ออริจิน เอ็นเอส-30	เลน เบสส์เฆซุส คัลเลฮาทูชาร์ ชาห์ริชาร์ด สก็อตต์ อีเลน เชีย ไฮด์ รัสเซลล์ วิลสัน	นิวเชพเพิร์ด	107  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่สิบของ Blue Origin
14 เมษายน 2568	บลู ออริจิน เอ็นเอส-31	ไอชา โบว์อแมนดา เหงียนเกลคิง เคที เพอร์รี ลอเรน ซานเชซเคเรียนน์ ฟลินน์	นิวเชพเพิร์ด	106  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่ 11 ของ Blue Origin
31 พฤษภาคม 2568	บลู ออริจิน เอ็นเอส-32	ดร. เกร็ตเชน กรีนเจสซี วิลเลียมส์อายเมตต์ (เอมี) เมดินา ฮอร์เก พอล เจริสไฮเม อเลมานมาร์ค ร็อกเก็ต	นิวเชพเพิร์ด	104  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่สิบสองของ Blue Origin
29 มิถุนายน 2025	บลู ออริจิน เอ็นเอส-33	อัลลี คูห์เนอร์ คาร์ล คูห์เนอร์ ลีแลนด์ ลาร์สัน เฟรดดี้ เรสซิโน จูเนียร์ โอโวลาบี ซาลิส เจมส์ ซิทกินส์	นิวเชพเพิร์ด	106  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่ 13 ของ Blue Origin
2025-08-03	บลู ออริจิน เอ็นเอส-34	เดโบราห์ มาร์โทเรลล์ เจมส์ (เจดี) รัสเซลล์ เอชอี จัสติน ซัน โกคาน เออร์เดม ไลโอเนล พิตช์ฟอร์ด อาร์วินเดอร์ (อาร์วี) ซิงห์ บาฮาล	นิวเชพเพิร์ด	104  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่ 14 ของ Blue Origin
2025-10-08	บลู ออริจิน เอ็นเอส-36	คลินต์ เคลลี่ ที่ 3 แอรอน นิวแมน เจฟฟ์ เอลกิน วิทาลี ออสตรอฟสกี ดานนา คารากุสโซวา วิลเลียม เอช. ลูอิส	นิวเชพเพิร์ด	107  กม.	สหรัฐอเมริกา	เที่ยวบินที่มีลูกเรือลำที่ 15 ของ Blue Origin

บริษัทเอกชนเช่นVirgin Galactic , Armadillo Aerospace (เปลี่ยนชื่อเป็น Exos Aerospace), Airbus , ^{[ 24 ]} Blue OriginและMasten Space Systemsกำลังให้ความสนใจในการบินอวกาศระดับวงโคจรย่อย ซึ่งส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากโครงการต่างๆ เช่น Ansari X Prize NASAและหน่วยงานอื่นๆ กำลังทดลองกับ เครื่องบิน ความเร็วเหนือเสียงแบบscramjetซึ่งอาจนำมาใช้กับรูปแบบการบินที่เข้าข่ายการบินอวกาศระดับวงโคจรย่อย หน่วยงาน ที่ไม่แสวงหาผลกำไรเช่นARCASPACEและCopenhagen Suborbitalsก็พยายามปล่อยจรวด เช่นกัน

• ลูกศรแคนาดา
• โคโรนา
• ดีเอช-1 (จรวด)
• ระบบระหว่างวงโคจร
• ภารกิจยานลงจอดบนดวงจันทร์
• แมคดอนเนลล์ ดักลาส ดีซี-เอ็กซ์
• โครงการ Morpheusของ NASA จะดำเนินการพัฒนา ALHAT และ Q ต่อไป­แลนเดอร์ส
• ควอด (จรวด)
• โครงการทดสอบยานพาหนะที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ โดย JAXA
• Rocketplane XP
• โครงการพัฒนาระบบปล่อยจรวดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ของ SpaceX
• เอ็กซ์ซีโออาร์ ลินซ์

• ระดับของการเดินทางในอวกาศ: ระดับใกล้วงโคจร, ระดับวงโคจร , ระดับระหว่างดาวเคราะห์ , ระดับระหว่างดวงดาวและระดับระหว่างกาแล็กซี
• อวกาศใกล้โลก