Aplikácia robotických technológií pri výskume vesmíru má za sebou dlhú a úspešnú históriu. Väčšina družíc obiehajúcich Zem a iné kozmické telesá spĺňa viacero kritérií, na základe ktorých by sme ich mohli nazvať robotickými.

Na povel z pozemského riadiaceho centra menia svoju rýchlosť, a tým aj svoju obežnú dráhu. Automaticky natáčajú svoje slnečné panely k Slnku a anténne systémy udržujú nasmerované k Zemi. Sledujú svojimi ďalekohľadmi a inými prístrojmi zvolené kozmické objekty. Typicky sa ale za robotov považujú len rôzne druhy pristávacích modulov, ktoré vykonávajú prieskum povrchu iných planét a ich mesiacov resp. komét a asteroidov.

V závislosti od toho, či má skúmané teleso vlastnú atmosféru, moria, silnú alebo slabú gravitáciu, sa používajú rôzne typy pristávacieho manévru a samotného pohybu po povrchu telesa. Historicky prvým takýmto robotom, ktorý vykonával prieskum mesačného povrchu, bol sovietsky Lunochod 1, vypustený v roku 1970 v rámci misie Luna 17. Teleovládanie na povrchu Mesiaca je relatívne bezproblémové vzhľadom na prijateľné časové oneskorenie riadiaceho signálu – pri jeho ceste tam a nazad približne 2,5 sekundy.

Mesačné vozidlo Lunochod 1

Prvý úspešný prieskum povrchu Marsu zabezpečila americká misia Sojourner v roku 1997. Nasledovali veľmi známe americké marsochody Spirit, Opportunity (2004) a neskôr Curiosity (2012). Pri ich riadení je potrebné riešiť veľké oneskorenie prenášaného signálu (6-45 minút), stratu spojenia vplyvom rotácie Marsu, striedanie ročných období na Marse, existenciu piesočných búrok a podobne. Práve tieto komplikácie urýchlili vývoj technológií umožňujúcich čiastočne autonómne riadenie marsochodov, kedy sa zo Zeme už zadávajú len strategické povely a operatívne riadenie si robot rieši vo vlastnej réžii.

Robotické pristávacie moduly pristáli aj na povrchu Venuše (sovietske výpravy Venera), na Saturnovom mesiaci Titan (modul Huygens vypustený zo sondy Cassini) resp. aj na viacerých asteroidoch a kométach (modul Philae vypustený zo sondy Rosetta). Perspektívne sa plánujú rôzne exotické misie – vzducholode pre prieskum Venuše a Titanu, letecký prieskum Marsu, prieskum vodného oceánu na Jupiterovom mesiaci Európa, ukrytého pod ľadovou vrstvou a ďalšie. Roboty môžu byť použité aj pri ťažbe minerálov na asteroidoch alebo v rámci misií majúcich za cieľ zabrániť zrážke niektorého z nebezpečných asteroidov so Zemou.

Rover Curiosity na Marse (NASA)