Kosmik gəmi — kosmosa uçmaq üçün istifadə edilən nəqliyyat vasitəsi, gəmi və ya aparatdır. Kosmik gəmilərin məqsədlərinə kommunikasiya, Yerin müşahidəsi, meterologiya, naviqasiya, kosmosda koloniyaların yaradılması, planetlərin tədqiq edilməsi və insan və yüklərin daşınması daxildir.
Əsas hərəkətverici element kimi adi raket mühərriklərindən istifadə edilir. Günəş şüaları ilə işləyən mühərriklərdən hələ istifadə edilmir. Kosmik gəmilər yerə enmə qabiliyyətinə görə fərqlənirlər. Onlardan bir qismi paraşütlərlə (Soyuz, Vostok), digərləri isə bir başa yerin atmosferini keçdikdən sonra adi təyyarə kimi yerə enə bilirlər (məsələn Spase Shutle, Buran). Paraşütlə düşən kosmik gəmi hissəsinə stabilləşdirici aerodinamik forma verilir. Bu onların atmosferə daxil oduqdan sonra hərəkətini tənzimləyir.