国际太空站ISS是人类太空史上所开发的最大型的物体，质量为460吨，在将近20年内耗费了各国上千亿美元的开发资金。各国宇航员在此做过无数实验，发挥了巨大的作用。但也有人指责这个工程耗费了NASA太多资源和资金，拖慢了人类对深空探测的步伐。
2011年接近完工的规模。
第一个组件：俄罗斯的“曙光”号功能舱于1998年11月20日由俄罗斯“质子”火箭发射升空，这是空间站巨型太空积木的第一块。“曙光”号由俄罗斯赫鲁尼切夫空间中心和美国波音公司共同研制。重量为24.2吨，长13米，内部容积约72立方米（可用面积为40平方米）。它可以在不补充燃料的情况下连续飞行430昼夜。“曙光”舱是空间站的基础，能提供电源、推进、导航、通信、姿控、温控、充压的小气候环境等多种功能。
第二个组件：美国的“团结”号节点舱，这是美国为国际空间站建造的第一个组件。“团结”号节点舱耗资3亿美元，直径5米、长6米，设有6个舱门，它的作用是充当对接口，连接以后升空的其它舱室。1998年12月4日，“团结”号随美国“奋进”号航天飞机升空。12月6日，“团结”号与在太空中的俄罗斯“曙光”舱对接。图为对接后的“团结-曙光”太空联合体，其中左侧不带太阳能电池板的就是“团结”号节点舱。
第三个组件：俄罗斯的“星辰”号服务舱，这是国际空间站的核心舱。这个空间舱长13米，宽30米，重19吨，造价为3.2亿美元，由过渡舱、生活舱和工作舱等3个密封舱和一个用来放置燃料桶、发动机和通信天线的非密封舱组成。生活舱中设有供宇航员洗澡和睡眠的独立舱室，还有带冰箱的厨房、餐桌、供宇航员锻炼身体的运动器械等。舱体上有14个舷窗，是宇航员主要生活的舱室。“星辰”号顶部有4个对接口，可以对接载人飞船和货运飞船。2000年7月12日，“星辰”号由俄罗斯“质子－K”火箭送入太空，并于26日与国际空间站联合体对接。图为对接好的“星辰”号服务舱，后部连接了一艘飞船。
第四个组件：美国“命运”号实验舱，2001年2月7日，“命运”号实验舱随美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机升空。这个实验舱价值14亿美元，是国际空间站中最昂贵的组件，由美国波音公司制造，形似圆筒，长9.3米、直径4.3米，重13.6吨，上有41.5万个零件，即是科学研究任务基地，也是国际空间站指挥和控制中心，是国际空间站6个实验室中最重要的实验舱之一。图为“阿特兰蒂斯”号航天飞机释放安装“命运”号实验舱。
第五个组件：美国“寻求”号气闸舱是专门为美国宇航员提供太空行走的出入口，是国际空间站主要的气闸舱。气闸舱的作用是为航天员提供出舱活动前穿戴航天服的场所。“寻求”号气闸舱能同时兼容美国和俄罗斯航天员穿戴使用航天服。该舱段于2001 年 7 月 12 日由“亚特兰蒂斯”号航天飞机送上太空。
第六个组件：“码头”多功能对接舱由俄罗斯“能源”火箭航天公司研制，重约４吨，体积为１３立方米。对接舱一端与“星辰”号服务舱连接，另一端的对接装置能与“进步”系列货运飞船和“联盟”系列载人飞船对接。对接舱的一侧还有一个隔舱，当宇航员穿上宇航服，调节好隔舱中的气压后，就可以打开隔舱门进行太空行走。多功能舱对接舱有助于增加国际空间站与地面间的货物、人员运输。“码头”多功能对接舱于2001年9月17日由俄罗斯“进步”号飞船运送到国际空间站。?图中这个俄文标识的就是“码头”对接舱。
其他国家的组件： 日本"希望"号实验舱，"希望"号实验舱是日本对国际太空站的贡献，由日本宇宙航空研究开发机构制造，也是国际太空站上最大的舱组。由加压模组、暴露设施、实验后勤模组、遥控操作模组组成。其中的“加压模组”是一个长11.2米、外径4.4米、内径4.2米的圆筒形状模组设备，包含十个国际标准组件挂架，而“曝露设施”又被称为“平台”，位于锥体左舷气密舱外侧，装设在此的各种实验被直接曝露在太空环境里。图为巨大的“希望”号实验舱，可见主体是一个大型加压模组，顶端的暴露设施清晰可见，而上部是圆形的实验后勤模组。该舱室于2008年3月11日由“奋进”号航天飞机运送上天。
其他国家的组件：“穹顶”舱是欧洲空间局建造的国际太空站观察台组件，因起外形又被称为“圆屋顶”，安装完成后，此观察台为太空人提供一个直接观察机械臂操作、已泊接的太空船及远眺地球的地方。由意大利阿莱尼亚公司设计建造，直径约2米，高1.5米。舱内设有6个周边窗户及1个天窗，全部窗户均附有活动遮盖板来避免因受到小型流星体及太空垃圾撞击而导致的损毁。2010 年 2 月 8 日“奋进”号航天飞机将“穹顶”舱和“宁静”号节点舱一起送上了太空。图为打开遮盖板的“穹顶”舱。
后期的组件: 俄罗斯的“黎明”号小型实验舱在2010年5月由美"阿特兰蒂斯"号航天飞机运送至国际空间站。"黎明"号实验舱长约7米，重约7．8吨，主要用于科学实验。图中是“黎明”号小型实验舱，一侧是一艘俄罗斯飞船。
后期的组件:“莱奥纳尔多”号多功能后勤舱由意大利研制，价值1．6亿美元，由金属铝制成，是长约为6.4米、直径4.6米的圆筒，分为16个货箱，能携带9.1吨货物。后勤舱可重复使用，其功能是为国际空间站运送必需的物资，再将空间站上的废弃物带回地面。图为安装在航天飞机上的“莱奥纳尔多”号多功能后勤舱，可以通过航天飞机抓取带回地面，实际上也是空间站的废弃物回收舱。该舱于2011年2月24日由“发现”号航天飞机发射升空。
后期的组件:除了这些舱室外，空间站还由许多桁架、太阳能电池板和实验仪器组成。比如图中的就是阿尔法磁谱仪、用于检查航天飞机隔热瓦的加拿大机械臂摄像头和3号外部后勤支架。这些设备是于2011年5月16日由“奋进”号航天飞机发射升空的。