スペースシャトルに搭乗する宇宙飛行士を例にとりますと宇宙飛行士には、コマンダー(船長)、パイロット、ミッションスペシャリスト(MS)、ペイロードスペシャリスト(PS)と4種類の役割があります。

コマンダー

コマンダーはスペースシャトル全体についての権限と責任を持ちます。他の宇宙飛行士は飛行中はコマンダーの指示に従わなければなりません。
コマンダーはランデブードッキングなどに際しスペースシャトルの操縦を行います。コマンダーはパイロット宇宙飛行士として選抜され、パイロットとして2回程飛行の経験を積んだ後コマンダーに任命されます。

パイロット

パイロットはスペースシャトルの操縦などに係わる事柄に関してコマンダーを補佐しコマンダーの指示に従って作業します。

ミッションスペシャリスト(MS)

MSは搭乗運用技術者と呼ばれます。スペースシャトルの全システムについての知識を持ち、スペースシャトルのシステム運用を行うほか、ロボットアームの操作、船外活動を実施することができます。さらには実験運用も行うなど、オールラウンドな宇宙飛行士といえます。

スペースシャトルの飛行には必ず何名かのMSが搭乗します。宇宙ステーションの組立飛行の場合はコマンダーとパイロット以外は全員がMSです。

MSの資格を持つ日本人宇宙飛行士としては、毛利衛元宇宙飛行士、若田光一宇宙飛行士、土井隆雄元宇宙飛行士、野口聡一宇宙飛行士、古川聡宇宙飛行士、星出彰彦宇宙飛行士および山崎直子元宇宙飛行士がいます。

ペイロードスペシャリスト(PS)

PSは搭乗科学技術者と呼ばれます。スペースシャトルシステムの運用に関わる訓練は受けていませんが、搭乗するミッションの実験内容については大変詳しい知識を持ち、飛行目的の実験をするのが任務です。このため、科学者や研究者の中から選ばれます。

PSは、スペースシャトルのシステム運用に関する訓練は受けないため、訓練期間はMSに比べると短期間で済みます。その代わり、MSではできないような細かな実験操作が行えます。
PSは科学者や研究者がそのまま宇宙へ行くイメージです。科学ミッションにのみ搭乗し、宇宙ステーション組立ミッションには搭乗しません。

PSの資格を持つ日本人宇宙飛行士としては、向井千秋宇宙飛行士がいます。

これらの他に、国際宇宙ステーション（ISS）に長期滞在する、ISS搭乗宇宙飛行士、ソユーズ宇宙船のフライトエンジニアがあります。

ISS搭乗宇宙飛行士はISSのシステムに精通し、ISSで実験を行う他、保守／修理などISSの運用全般を行います。

ISS搭乗宇宙飛行士の資格を持つ日本人宇宙飛行士としては、若田光一宇宙飛行士、野口聡一宇宙飛行士、古川聡宇宙飛行士、星出彰彦宇宙飛行士、油井亀美也宇宙飛行士、大西卓哉宇宙飛行士、金井宣茂宇宙飛行士、山崎直子元宇宙飛行士がいます。

ソユーズ宇宙船のフライトエンジニア（フライトエンジニア1、フライトエンジニア2）は、コマンダー（ロシア人が担当）を補佐するクルーで、ソユーズ宇宙船のシステム運用やスラスタ制御を担当します。特にフライトエンジニア1は、コマンダーが実施する作業全てを実行できる能力を有していなければなりません。なお、ソユーズ宇宙船での音声による交信は、全てロシア語で行われます。

ソユーズ宇宙船のフライトエンジニアの資格を持つ日本人宇宙飛行士としては、若田光一宇宙飛行士、野口聡一宇宙飛行士、古川聡宇宙飛行士、星出彰彦宇宙飛行士、油井亀美也宇宙飛行士、大西卓哉宇宙飛行士、山崎直子元宇宙飛行士がいます。