發現和探測
主條目：地心說和日心說
數千年來的人類，除了少數幾個例外，都不相信太陽系的存在。地球不僅被認為是固定在宇宙的中心不動的，並且絕對與在虛無飄渺的天空中穿越的對象或神祇是完全不同的。當哥白尼與前輩們，像是印度的數學與天文學家阿耶波多第（Aryabhata）和希臘哲學家阿里斯塔克斯（Aristarchus），以太陽為中心重新安排宇宙的結構時，仍是在17世紀最前瞻性的概念，經由伽利略、克卜勒和牛頓等的帶領下，才逐漸接受地球不僅會移動，還繞著太陽公轉的事實；行星由和支配地球一樣的物理定律支配著，有著和地球一樣的物質與世俗現象：火山口、天氣、地質、季節和極冠。
最靠近地球的五顆行星，水星、金星、火星、木星和土星，是天空中最明亮的五顆天體，在古希臘被稱為“πλανήτης”（行星，意思是漫遊者），已經被知道會在以恆星為背景的天球上移動，這就是“行星”這個名詞的由來。天王星在最亮時雖然也能用肉眼看見，但仍然逃過了裸眼的觀測，直到1781年才被發現。
望遠鏡的觀測
主條目：太陽系年表艾薩克·牛頓的望遠鏡複製品
太陽系的第一次探測是由望遠鏡開啟的，始於天文學家首度開始繪製這些因光度暗淡而肉眼看不見的天體之際。
伽利略是第一位發現太陽系天體細節的天文學家。他發現月球的火山口，太陽的表面有黑子，木星有4顆衛星環繞著。惠更斯追隨著伽利略的發現，發現土星的衛星泰坦和土星環的形狀。後繼的喬凡尼·多美尼科·卡西尼發現了4顆土星的衛星，還有土星環的卡西尼縫、木星的大紅斑。
愛德蒙·哈雷認識到在1705年出現的彗星，實際上是每隔75-76年就會重複出現的一顆彗星，現在稱為哈雷彗星。這是除了行星之外的天體會圍繞太陽公轉的第一個證據。
1781年，威廉·赫歇耳在觀察一顆它認為的新彗星時，戒慎恐懼的宣布在金牛座發現了彗星。事實上，它的軌道顯示是一顆行星，天王星，這是第一顆被發現的行星。
1801年，朱塞普·皮亞齊發現穀神星，這是位於火星和木星軌道之間的一個小世界，而一開始他被當成一顆行星。然而，接踵而來的發現使在這個區域內的小天體多達數以萬計，導致他們被重新歸類為小行星。
到了1846年，天王星軌道的誤差導致許多人懷疑是不是有另一顆大行星在遠處對它施力。埃班·勒維耶的計算最終導致了海王星的發現。在1859年，因為水星軌道的近日點有一些牛頓力學無法解釋的微小運動（“水星近日點進動”），因而有人假設有一顆水內行星祝融星（中文常譯為“火神星”）存在；但這一運動最終被證明可以用廣義相對論來解釋，但某些天文學家仍未放棄對“水內行星”的探尋。
為解釋外行星軌道明顯的偏差，帕西瓦爾·羅威爾認為在其外必然還有一顆行星存在，並稱之為X行星。在他過世後，他的羅威爾天文台繼續搜尋的工作，終於在1930年由湯博發現了冥王星。但是，冥王星是如此的小，實在不足以影響行星的軌道，因此它的發現純屬巧合。就像穀神星，他最初也被當作行星，但是在鄰近的區域內發現了許多大小相近的天體，因此在2006年冥王星被國際天文學聯合會重新分類為矮行星。
在1992年，夏威夷大學的天文學家大衛·朱維特和麻省理工學院的珍妮·劉發現1992 QB，被證明是一個冰冷的、類似小行星帶的新族群，也就是現在所知的柯伊伯帶，冥王星和卡戎都被是其中的成員。
米高·布朗、乍德·特魯希略和大衛·拉比諾維茨在2005年宣布發現的鬩神星是比冥王星大的離散盤上天體，是在海王星之後繞行太陽的最大天體。
太空船的觀測
主條目：太陽系探索時間線藝術家筆下的先驅者10號，它在1983年飛越冥王星的軌道，最後的訊息是在2003年傳送回來的，當時的距離大約是82天文單位。這艘35歲高齡的太空船目前正以每小時27,000公里的速度遠離太陽。
自從進入太空時代，許多的探測都是各國的太空機構所組織和執行的無人太空船探測任務。太陽系內所有的行星都已經被由地球發射的太空船探訪，進行了不同程度的各種研究。雖然都是無人的任務，人類還是能觀看到所有行星表面近距離的照片，在有登入艇的情況下，還進行了對土壤和大氣的一些實驗。
第一個進入太空的人造天體是前蘇聯在1957年發射的史潑尼克一號，成功的環繞地球一年之久。美國在1959年發射的探險家6號，是第一個從太空中送回影像的人造衛星。
第一個成功的飛越過太陽系內其他天體的是月球1號，在1959年飛越了月球。最初是打算撞擊月球的，但卻錯過了目標成為第一個環繞太陽的人造物體。水手2號是第一個環繞其他行星的人造物體，在1962年繞行金星。第一顆成功環繞火星的是1964年的水手4號。直到1974年才有水手10號前往水星。
暗淡藍點是旅行者1號從60億公里外拍攝的地球影像（圓圈中的點）。條狀的光紋是來自太陽的衍射光芒（延伸到框架的左邊）。
探測外行星的第一艘太空船是先驅者10號，在1973年飛越木星。在1979年，先驅者11號成為第一艘拜訪土星的太空船。旅行者計畫在1977年先後發射了兩艘太空船進行外行星的大巡航，在1979年探訪了木星，1980和1981年先後訪視了土星。旅行者2號繼續在1986年接近天王星和在1989年接近海王星。旅行者太空船已經遠離海王星軌道外，在發現和研究終端震波、日鞘和日球層頂的路徑上繼續前進。依據NASA的資料，兩艘旅行者太空船已經在距離太陽大約93天文單位處接觸到終端震波。
還沒有太空船曾經造訪過柯伊伯帶天體。而在2006年1月19日發射的新視野號將成為第一艘探測這個區域的人造太空船。這艘無人太空船預計在2015年飛越冥王星。如果這被證明是可行的，任務將會擴大以繼續觀察一些柯伊伯帶的其他天體。
在1966年，月球成為除了地球之外第一個有人造衛星繞行的太陽系天體（月球10號），然後是火星在1971年（水手9號），金星在1975年（金星9號），木星在1995年（伽利略號，也在1991年首先飛掠過小Gaspra），愛神星在2000年（會合-舒梅克號），和土星在2004年（卡西尼號－惠更斯號）。信使號太空船在2011年3月18日開始第一次繞行水星的軌道；同一時間，黎明號太空船將設定軌道在2011年環繞灶神星，並在2015年探索穀神星。
第一個在太陽系其它天體登入的計畫是前蘇聯在1959年登入月球的月球2號。從此以後，抵達越來越遙遠的行星，在1966年計畫登入或撞擊金星（金星3號），1971年到火星（火星3號），但直到1976年才有維京1號成功登入火星，2001年登入愛神星（會合-舒梅克號），和2005年登入土星的衛星泰坦（惠更斯）。伽利略太空船也在1995年拋下一個探測器進入木星的大氣層；由於木星沒有固體的表面，這個探測器在下降的過程中被逐漸增高的溫度和壓力摧毀掉。
載人探測
載人的探測目前仍被限制在鄰近地球的環境內。第一個進入太空（以超過100公里的高度來定義）的人是前蘇聯的太空人尤里·加加林，於1961年4月12日搭乘東方一號升空。第一個在地球之外的天體上漫步的是美國太空人尼爾·阿姆斯特朗，它是在1969年7月21日的阿波羅11號任務中，於月球上完成的。美國的太空梭是能夠重複使用的太空船，前蘇聯也曾經開發太空梭並已完成一次的無人太空梭升空任務，蘇聯瓦解後，俄羅斯無力繼續維護任其荒廢。第一個空間站是前蘇聯的禮炮1號。在2004年，太空船1號成為在私人的基金資助下第一個進入次軌道的太空船。同年，美國總統喬治·沃克·布希宣布太空探測的遠景規劃：替換老舊的太空梭、重返月球、甚至載人前往火星，但這計畫在幾年後遭到終止。
研究太陽系
對太陽系的長期研究，分化出了這樣幾門學科：
•太陽系化學：空間化學的一個重要分科，研究太陽系諸天體的化學組成（包括物質來源、元素與同位素豐度）和物理－化學性質以及年代學和化學演化問題。太陽系化學與太陽系起源有密切關係。
•太陽系物理學：研究太陽系的行星、衛星、小行星、彗星、流星以及行星際物質的物理特性、化學組成和宇宙環境的學科。
•太陽系內的引力定律：太陽系內各天體之間引力相互作用所遵循的規律。
•太陽系穩定性問題：天體演化學和天體力學的基本問題之一
其他行星系
主條目：行星系
雖然學者同意另外還有其他和太陽系相似的天體系統，但直到1992年才發現別的行星系。至今已發現幾百個行星系，但是詳細材料還是很少。這些行星系的發現是依靠都卜勒效應，通過觀測恆星光譜的周期性變化，分析恆星運動速度的變化情況，並據此推斷是否有行星存在，並且可以計算行星的質量和軌道。套用這項技術只能發現木星級的大行星，像地球大小的行星就找不到了。
此外，關於類似太陽系的天體系統的研究的另一個目的是探索其他星球上是否也存在著生命。
太陽系探索年表
太陽系探索年表
太陽系研究探測器
主條目：太陽系探測器列表
太空移民
主條目：地球化
宇宙太空站
人類已經早已登入過月球，也一直有志登入火星，但重返月球喊了多年卻仍未出現，更別提踏上火星了。這背後的原因很多，不過高昂的成本是一個不容忽視的重要因素。
擁有夢想的人們並未放棄，經過鍥而不捨的鑽研與嘗試，已經開發出了節約成本的兩大招式。
第一大招為可回收火箭。SpaceX的獵鷹9號火箭已經成功完成了陸上和海上的回收試驗。對於SpaceX公司來說，火箭不再是一次性用完即廢，而是可以重複使用數十次的，未來的發射成本相比以前將節約百分之九十以上。
第二大招是充氣式太空站，它是以減少太空飛行器自身重量以壓縮成本的另一條康莊大道。
今天，我們將重點談談這第二大招。
4月8日，獵鷹9號火箭首次成功返回到海上回收平台，在那一天，私人太空公司SpaceX是主角，而4月16日，輪到畢格羅太空公司走到了最前台——BEAM充氣式太空艙經由SpaceX的獵鷹9號火箭運到太空，與國際空間站成功對接，並完成充氣。
BEAM與國際空間站（簡稱ISS）對接後，其體積經過充氣膨脹到以前的4.44倍，直徑為3.23米，長4.01米，可為航天員提供大約16立方米的活動空間。
看起來，這個充氣式太空艙似乎也不是那么大嘛，其實，它只是一個試驗艙，是為了驗證未來的充氣式太空站而做的準備。
BEAM將與國際空間站一起共度兩年時光，以檢測它是否會漏氣，在保溫和防輻射效果上是否過硬，是否經得起微隕石和空間碎片撞擊偵測的考驗等等。每隔一段時間，太空人們就會進入BEAM以進行各項檢查，每次停留數小時。經過兩年的嚴酷考驗後，它將脫離空間站並進入大氣層燒毀。
若一切測試正常，那么，畢格羅太空公司就要放開手腳再出重拳，發射BA330太空艙。一個BA330重20噸，充氣後可提供330立方米的空間，此為其名字由來。兩個BA330組合在一起就是一個充氣式太空站。國際空間站（ISS），看上去很大，但其內部加壓空間僅為916立方米，也就是說，一個BA330充氣後相當於ISS的三分之一。
國際空間站耗時18年才建設成功，總重量420噸，而畢格羅設計的空間站只要3個BA330就夠了，總重60噸。
根據畢格羅太空公司的官方介紹，BA330對太空環境中的防輻射能力等於或大於國際空間站。艙體上將提供4個防紫外線的窗戶，可讓未來的太空遊客欣賞地球。
圖為BA330與國際空間站上的“命運號實驗艙”的大小對比。BA330充氣展開後，艙體壁厚0.46米，據該公司的官方介紹，在防空間碎片和微隕石撞擊上，BA330提供的保護優於現在的國際空間站。
畢格羅太空公司的官方信息可信嗎？難以肯定。但我們能確定的是，NASA已經與這家公司簽訂了一份1780萬美元的訂單，他們的太空艙也已經與國際空間站對接。這家公司的CEO羅伯特·畢格羅在一場演講中說：“兩年半前，有人嘲笑我們的計畫，現在再也沒有人嘲笑了。”
羅伯特·畢格羅，雖然他是地產商出身，但他的征程是星辰大海。
充氣式太空艙最大的好處，當然是節約成本，本來要運送10噸傢伙進入太空，現在只運1噸，成本不降才怪。
另外，國際空間站因為處在近地軌道，有殘餘大氣阻力，所以每個月它的軌道高度會下降2千米左右，如果不開啟發動機以提升軌道高度，遲早會落入大氣層。然而，空間站越重，發動機所需燃料就越多。這意味著，在20年的壽命期內，充氣式太空站因為較輕的質量，所需維護軌道衰減的成本也會比較低。
月球和火星
人類一直有志於登入月球和火星，只可惜那裡沒有酒店。無論是高大上的3D列印，還是現場拌水泥砌磚，一個很大的問題是需要較長的時間，最害怕的是，房子建好了人卻沒了……而使用充氣式太空艙的話，打打氣後就可以進去睡午覺。
中國的空間站
我國將於2020年左右建成自己的空間站，也許，摸著石頭過河的畢格羅太空公司，他們的大膽創新和探索，將會為我國未來的空間站提供一些可能的借鑑。
研究機構
歐洲空間局
印度空間研究組織
日本宇宙航空研究開發機構
美國航空航天局
俄羅斯聯邦航天局
中國國家航天局
中華民國國家太空中心
