Una nau espacial no tripulada és una nau espacial sense persones a bord, utilitzada per al vol espacial no tripulat. Les naus espacials no tripulades poden tenir diferents nivells d'autonomia de la intervenció humana, que poden ser accionats per control remot, remotament guiat o fins i tot, autònom ("robòtic"). Diverses naus espacials habitables també tenen diversos nivells de característiques robòtiques. Per exemple, les estacions espacials Saliut 7 i Mir, i el mòdul Zarià de la ISS eren capaces del mantenir l'estació remotament guiat sense interacció humana, com també les maniobres d'acoblament amb mòduls i noves naus de subministrament. Les categories més comunes de naus espacials no tripulades són les naus espacials robòtiques, naus espacials no tripulades de subministrament, sondes espacials i els observatoris espacials. No totes les naus espacials no tripulades són naus espacials robòtiques, per exemple, una bola reflectora és una nau espacial no tripulada no robòtica.