سازمان ملی هوانوردی و فضایی (به انگلیسی: National Aeronautics and Space Administration یا National Aeronautics and Space Agency) به اختصار ناسا (به انگلیسی: NASA) سازمان فضایی ملی ایالات متحدهٔ آمریکا است. در زمان جنگ سرد و پس از پرتاب ماهوارهٔ اسپوتنیک-۱ توسط اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی به فضا، آمریکا به فکر ایجاد سازمان فضایی ملی خود افتاد و ناسا در ۲۹ ژوئیهٔ ۱۹۵۸ با امضای رئیس‌جمهور وقت دوایت آیزنهاور جای کمیتهٔ رایزنی ملی هوانوردی آمریکا (ناکا) را گرفت و بنیادگذاری‌شد. توماس کیت گلنان به عنوان نخستین مدیر ناسا و هیو لاتیمر درایدن به عنوان معاون او برگزیده‌شد و فعالیت رسمی ناسا از ۱ اکتبر ۱۹۵۸ آغاز شد. نخستین ماهوارهٔ فضایی ناسا نیز اکسپلورر ۱ بود.

ناسا کار خود را با نورث امریکن ایکس-۱۵ آغاز کرد و هشت خلبان در این پروژه توانستند خود را به زیر مدار زمین برسانند. در ۱۲ آوریل ۱۹۶۲، یوری گاگارین اهل شوروی با فضاپیمای وستوک-۱ به فضا پرتاب‌شد و تبدیل به نخستین انسان فضانورد جهان شد. حدود یک ماه بعد در ۵ مه، آلن شپارد با مرکوری-رادستون ۳ از پروژهٔ مرکوری به فضا پرتاب‌شد و تبدیل به نخستین فضانورد آمریکایی شد. در ۲۰ فوریهٔ ۱۹۶۲، جان گلن با مرکوری-اطلس ۶ به فضا پرتاب‌شد و در کمتر از ۵ ساعت، ۳ بار پیرامون کرهٔ زمین گردید و تبدیل به نخستین آمریکایی شد که پیرامون زمین می‌گردد. پروژهٔ جمینای نیز دستاوردهایی مانند نخستین مانور مداری، اتصال و پهلوگیری فضاپیما و نخستین راهپیمایی فضایی آمریکا به همراه داشت.

پس از پروژهٔ جمینای، ناسا پروژهٔ آپولو را راه‌اندازی کرد که این پروژه یکی از شناخته‌شده‌ترین پروژه‌های علمی تاریخ آمریکا و جهان بوده‌است. در ۲۱ ژوئیهٔ ۱۹۶۹، نیل آرمسترانگ و باز آلدرین در طول مأموریت آپولو ۱۱ بر کرهٔ ماه گام نهادند و تبدیل به نخستین انسان‌هایی شدند که بر ماه گام برمی‌دارند. طی پروژهٔ آپولو، ۱۲ فضانورد مرد بر ماه گام نهادند. پس از مأموریت آپولو ۱۷ که بازپسین سفر بشر به ماه بود، دیگر پای هیچ انسانی به ماه نرسید. اسکای‌لب نخستین ایستگاه فضایی آمریکا بود و ایستگاهی ملی بود. در سال ۱۹۷۵، ناسا و سازمان فضایی فدرال روسیه پروژه‌ای مشترک به نام پروژهٔ آزمایشی آپولو–سایوز انجام‌دادند که این پروژه نخستین مأموریت فضایی بین‌المللی بود. از سال ۱۹۸۱ تا ۲۰۱۱، ناسا پروژه‌ای به نام برنامه شاتل‌های فضایی را اجرا کرد و این پروژه شامل ۱۳۵ پرواز فضایی بود و فاجعه‌های چلنجر و کلمبیا را هم به همراه داشت. ناسا در ایستگاه فضایی بین‌المللی مشارکت دارد. به غیر از ناسا، ۱۵ عضو دیگر که ۱۱ عضو از آن‌ها اعضای سازمان فضایی اروپا هستند، در این پروژهٔ بین‌المللی مشارکت دارند. علاوه بر فضاپیماهای سرنشین‌دار، ناسا فضاپیماهای بدون سرنشینی را نیز مانند نیوهورایزنز و مریخ‌نورد کنجکاوی به فضا پرتاب کرده‌است.

مرکز فرماندهی ناسا

مدیر ناسا بالاترین شخص تصمیم‌گیرندهٔ این سازمان است. مدیر کنونی ناسا چارلز بولدن و معاون او لری گارور است. ناسا دارای ۱۲ مرکز مانند مرکز فرماندهی ناسا و مرکز پژوهشی ایمز است. میزان بودجهٔ سالانهٔ ناسا سیر صعودی دارد. درصد این بودجه از بودجهٔ نظام فدرالی ایالات متحدهٔ آمریکا در سال ۱۹۶۶ به اوج خود و به عدد ۴٫۴۱ رسید.