От пилотируемого космического корабля космическая станция отличается наличием экипажа, периодически сменяемого с помощью пилотируемых космических кораблей, доставляющих на ОС сменный экипаж, запасы топлива и материалов для функционирования технических систем станции, средства жизнеобеспечения экипажа, личную корреспонденцию его членов, запасные части для ремонта и модернизации самой станции, блоки оборудования для расширения её функций, материалы для проведения новых исследований и тому подобное. Спускаемый аппараттранспортного корабля доставляет на Землю сменённых членов экипажа и результаты проведённых исследований и наблюдений.
ОС последних поколений («Мир», МКС, «Тяньгун») имеют модульную архитектуру — станция состоит из модулей — секций, доставляемых на орбиту по отдельности, и собираемых в единое целое на орбите. Такая технология позволяет создать станцию с массой, многократно превышающей максимальную полезную нагрузку одной ракеты-носителя, и постепенно наращивать жилое и рабочее пространство станции, расширяя, таким образом, как состав экипажа, так и количество и номенклатуру проводимых на ней работ.
Почтовый блок России 1999 года с изображениями станции «Мир» (слева), проекта МКС (справа, на марке) и предложенного К. Э. Циолковским проекта обитаемой космической станции (в правом верхнем углу)
Neri Vela, Rodolfo. Manned space stations" Their construction, operation and potential application (англ.). — Paris: European Space Agency SP-1137, 1990. — ISBN 978-92-9092-124-0.