为了保障宇航员能完全脱离飞船，在太空或星球表面独立活动，并适应恶劣的环境，美国宇航局花费了1亿美元，经历5年之久的研制，生产出43套航天服，每套价值230万美元，是迄今为止世界上最昂贵的服装。
航天服实际上是一个小型的“密封舱”，共分4层，都有各自的功能。
由里向外数，最里面贴身的一层为通风与液冷层，起“冷却器”和排除人体余热通风的作用，防止受太阳光的照射而过热，使人体保持舒适。
第二层为密封层，装有供宇航员呼吸的空气，并可抵挡太空温度骤变的伤害。
第三层为增压层，它可保持航天服里的空气压力与地球大气压力相等。
最外面的一层为护衬层，表面涂有闪光物质，可反射阳光中的热辐射和微流尘对人体的危害。
此外，在航天服上还有一根细软管与背包式生命保障系统连接，以便从中不断更换新鲜空气。全套服装加上生命保障系统，重约83公斤，穿上这套服装，可以保证宇航员在太空或月面停留8～9小时。
为了使新设计的航天服能确保宇航员的身体不受危害，在使用前都进行了多次动物试验，让身穿航天服的狗、兔、猴等动物经受火箭起飞的超重、再入大气层和失重等严酷的考验。经过多次试验和改进，最后制成了符合要求的航天服。