航天员在太空飞行过程中，除了对航天器进行控制和管理之外，还有两项重要的工作：人控交会对接任务和出舱活动任务。
对于初期载人航天任务来说，并不要求航天员从一个航天器到另一个航天器舱中去，也无须航天员到舱外空间活动。但是随着航天技术的发展和空间资源开发的需要，实施航天器之间的交会、对接、停靠和航天员出舱活动的需求日益增多。因此，航天器的交会对接和航天员出舱活动任务成为航天员必须进行的太空作业内容。图4-15为航天飞机与空间站的实时停靠仿真器的显示界面。
航天器交会对接是一项非常重要而复杂的操作技术。所谓交会，是指目标航天器不作任何机动或只作少量机动，在已知轨道上稳定地飞行，追踪航天器则进行一系列的轨道机动，与目标航天器在空间轨道上按预定位置和时间相会。所谓对接，是指在完成交会后，两个航天器在空间轨道上接近、接触、捕获和校正，最后紧固地连接成一个航天器组合体的过程。
当两个航天器对接成功，完成空间任务以后，还需要分离，这就有一个脱开和分离的过程。分离也属于交会对接的技术范畴，其过程是首先将对接机构进行解锁，使两个航天器脱开，然后启动冷气推进器，产生分离速度，同时启动两个航天器的姿态控制和轨道控制系统，保证追踪航天器按预定要求撤离。撤离过程与交会过程正好相反。
美国航天员尼尔·阿姆斯特朗和大卫·斯格特于1966年3月把双子星座飞船对接到阿金纳（Agena）目标航天器上，实现了人类在地球轨道上的第一次交会对接。目前，世界上已经进行了几百次太空交会对接，大大促进了载人航天的发展。交会对接是载人航天的重要技术之一，只有掌握了这一技术，才能构建大型载人轨道航天器，支持长期的载人航天飞行，完成大量的空间实（试）验任务。
根据航天员参与程度的不同，交会对接控制方式包括两种：自动控制和人工控制。自动控制是指追踪航天器的控制不依靠航天员，全部由地面站通过遥测和遥控来实现。人工控制是指航天员在轨道上对追踪航天器的姿态和轨道进行观察和判断，然后手动操作使两个航天器完成交会对接，如阿波罗飞船和联盟号飞船的联合飞行。这两种控制方式各有自己的优缺点，美国较多地应用手控方式，而俄罗斯则主要采用自动控制为主、人工控制为辅的交会对接方式。
在交会对接过程中，航天员可以充分发挥人的判断能力和控制能力，起到仪器设备不能起到的作用。航天员在交会对接过程中的作用包括以下几个方面。
1）人有极大的能动性，可以随时发现问题，对问题进行分析，并作出判断和决策。人能够应付一些意想不到的复杂情况，因而能够提高交会对接任务的成功率，这是任何仪器设备都无法替代的。
2）航天员可以对交会对接系统中出现的一些故障进行在轨检查与维修，使之恢复正常工作，保证任务的完成。
3）将航天员参与的手动控制作为交会对接自动控制的一个备份，可以使系统设计简化，从而减轻载人航天器的总体质量。
20世纪六七十年代以来，美国、苏联/俄罗斯等主要航天大国，充分利用交会对接自动控制和手动控制相结合的优点，不断提高和改进手动控制系统，使之日臻完善。
出舱活动也是一项复杂而危险的技术活动。1965年3月18日，苏联航天员阿里克谢·列昂诺夫走出航天器，在太空中飞行24分钟，成为太空行走第一人。航天员着舱外航天服在载人航天器外（太空）进行工作，在航天领域称之为出舱活动。自第一次出舱活动以来，特别是在国际空间站建设过程中，航天员进行了大量的出舱活动任务，充分显示出航天员的工作能力。
出舱活动有多种分类方法。按照出舱活动发生场所的不同，可以分为太空中进行的出舱活动和在其他星球表面进行的出舱活动。按照航天员任务的不同，又可分为验证类出舱活动、有效载荷操作类出舱活动、维护与维修类出舱活动、空间站装配类出舱活动。
1）验证类出舱活动是指为了检验出舱活动系统的可行性和安全可靠性，评价出舱活动系统或系统中某部分的能力而实施的出舱活动，如苏联航天员列昂诺夫在上升2号飞船上完成的世界上第一次出舱活动。
2）有效载荷类出舱活动是为了完成特定的科学实验而进行的出舱活动，如美国航天员在月球表面采集岩石和测量月震。美俄航天员多次出舱，在太空中或航天器外表面安装有效载荷实验装置，并回收实验样品，取得了大量有价值的研究成果。美国航天员还利用航天飞机出舱活动，在太空中进行了释放和回收卫星工作。
3）维护与维修类出舱活动是指为了维护或维修航天器而实施的出舱活动。如1984年5月4日，苏联航天员出舱修理礼炮7号空间站一体化推力系统液压分系统；1993年美国航天员从航天飞机上8次出舱，维修在太空中运行的哈勃太空望远镜；2005年，美国发现号航天飞机与国际空间站对接后，航天员出舱检查、修补机腹位置的隔热瓦等。
4）空间站装配类出舱活动是指航天员在太空中像“搭积木”一样，将组成空间站的不同功能模块连接在一起。例如，目前正在建设的国际空间站，需要航天员进行160余次出舱活动，才能完成国际空间站的整个组装任务。
