Μέχρι στιγμής, κανένας αστροναύτης δεν έχει αρρωστήσει σοβαρά κατά τη διάρκεια αποστολής στο διάστημα. Βέβαια, πολλοί υποφέρουν –κυρίως στην αρχή μιας αποστολής– από τη λεγόμενη ασθένεια του διαστήματος, που τα συμπτώματά της μοιάζουν με αυτά που αισθάνονται ορισμένοι όταν διαβάζουν στο αυτοκίνητο (ζαλάδες, πονοκέφαλος κ.τ.λ.).

Μεταξύ των πιο σοβαρών περιπτώσεων αστροναυτών που αρρώστησαν είναι αυτή του Fred Haise, που έπαθε ουρολοίμωξη κατά τη διάρκεια της αποστολής του Apollo 13. Όπως και να ’χει, οι αστροναύτες είναι εκπαιδευμένοι στις πρώτες βοήθειες. Τόσο στα διαστημόπλοια όσο και στο διεθνή διαστημικό σταθμό ISS υπάρχει φαρμακείο και κουτί πρώτων βοηθειών, μαζί με ένα εγχειρίδιο, έτσι ώστε, με τη συνεργασία γιατρών από τον επίγειο σταθμό ελέγχου, να είναι δυνατή η διάγνωση και η αντιμετώπιση διαφόρων ασθενειών. Ακόμη και στην περίπτωση μιας απροσδόκητα επικίνδυνης κατάστασης, υπάρχει σχέδιο αντιμετώπισης. Η τροχιά ενός διαστημοπλοίου είναι συνήθως στα 300 με 400 χιλιόμετρα από το έδαφος, και, σε σοβαρά περιστατικά, μπορεί να ενεργοποιηθεί μια επείγουσα διαδικασία προσγείωσης, ώστε το διαστημόπλοιο να επιστρέψει στη Γη μέσα σε 90 λεπτά. Οι αστροναύτες που είναι σε υπηρεσία στο διεθνή διαστημικό σταθμό μπορούν να μεταφερθούν στη Γη με τη μικρή διαστημοσυσκευή Soyuz, που έχει χώρο για τρεις αστροναύτες.