Los objetivos de las misiones internacionales que portaban los primeros animales enviados al espacio eran muy diversos. Ya en 1946, los primeros organismos en ser lanzados en una misión internacional de 12 días de duración fueron las moscas de la fruta, tanto en estadio adulto como embrionario. Junto a ellas también volaba un hongo, Beauveria bassiana, guardado en un tubo de ensayo.

Cuando volvieron al planeta, las moscas fueron analizadas genéticamente, para comprobar el efecto de la radiación a grandes altitudes, teniendo como organismos control moscas crecidas en los laboratorios del Kennedy Space Center de la NASA. Se comprobó también si estos primeros animales enviados al espacio presentaban más posibilidades de desarrollar tumores o no, ya que uno de los objetivos de estas misiones era evaluar si en años posteriores, podrían participar seres humanos en los viajes espaciales. Por otra parte, la razón de utilizar primero moscas y no otros organismos, residía en que las mutaciones (o cambios) en su ADN se producen con gran facilidad.

Otro de los problemas antes de lanzar seres humanos al espacio consistía en saber qué ocurría en largos períodos de ausencia de gravedad. Por ello, dos años después de aquellas primeras "moscas astronautas", la NASA lanzó al espacio la misión Blossom, que llevaría el primer mono (llamado Albert I) en un vuelo espacial. En 1949, Albert II se uniría a la lista de animales enviados al espacio, al alcanzar una altura de 84 millas, aunque por desgracia, no sobrevivió al impacto.

Meses después, sería enviado un ratón sin anestesiar en un viaje espacial (por aquella época, los monos solían ser enviados dormidos, para provocarles el menor sufrimiento posible). Meses después se lanzaría otro mono, el Albert IV, que aguantaría bien el vuelo, pero que tampoco sobreviviría al impacto. Sí lo haría, sin embargo, un ratón que culminaría los viajes espaciales de la misión V-2 (también conocidas por las series de Albert, por los animales que llevaban a bordo).

En la década de los cincuenta y sesenta, fueron muchos los animales enviados al espacio. Tanto las misiones promovidas por la NASA, como las organizadas por la antigua Unión Soviética, se ensayaron diversos viajes con monos y ratones, principalmente, aunque también se usaron ratas y conejos en algunos experimentos. Contrariamente a lo que se suele creer, Laika no fue la primera perra en viajar al espacio. Varios fueron los animales enviados al espacio, aunque ninguno de estos perros logró orbitar la Tierra. Desde 1951 a 1957 (año en que Laika viajó en la nave soviética Sputnik-2), cerca de veinte perros fueron enviados en misiones espaciales.

En 1957, la famosa Laika viajó al espacio, convirtiéndose en la primera perra espacial soviética, y también en el primer ser vivo capaz de orbitar alrededor del planeta Tierra. Sin embargo, la misión no culminó con éxito, ya que Laika falleció por causas asociadas al estrés del viaje y posiblemente al sobrecalentamiento de la nave. Aunque su muerte se produjo horas antes de lo que los investigadores habían planeado, este lanzamiento fue la primera prueba de que los organismos vivos eran capaces de soportar condiciones de microgravedad, abriendo la puerta a los vuelos tripulados por seres humanos.

Seis años después, científicos franceses enviaron en una misión a Felix, el primer gato en unirse a esta lista de animales enviados al espacio. Desde aquella época hasta hoy, la investigación espacial ha desarrollado numerosas misiones con organismos vivos entre sus tripulantes, con el objetivo de realizar experimentos biológicos. Entre otros, destaca el lanzamiento de gusanos de seda, nematodos, hormigas o incluso peces.

Hasta 2013, solo siete países habían desarrollado misiones en las que participaran animales enviados al espacio. Las naciones responsables de estos viajes han sido hasta ahora Estados Unidos, la antigua Unión Soviética, Francia, Japón, China, Argentina e Irán.

El último proyecto ha sido el del satélite ruso Bión-M1, que llevará a cabo diversos experimentos relacionados con la fisiología, morfología, genética y biología molecular de varias especies (no solo animales, también plantas). Su objetivo ahora no es demostrar que el ser humano puede formar parte de la tripulación de vuelos al espacio, sino comprobar que los seres vivos podrían llegar a Marte, por ejemplo.

Hasta la fecha, decenas de animales han sido enviados en misiones internacionales. A pesar del sufrimiento de muchos de estos "organismos modelo", su uso ha sido imprescindible para el avance de la investigación espacial.