3D打印復合材料的組裝在空間系統的地面準備、在軌制造、甚至行星表面的原位資源利用方面有廣泛的應用。復合材料增材制造（Additive Manufacturing，AM）技術的最新發展包括在國際空間站上的室內實驗，在未來幾年內，將利用低地球軌道（Low Earth Orbits，LEOs）上的衛星平臺進行技術演示。本文調查了用于各種非地球用途的AM技術，如機械、電氣、電化學和醫療應用，為實現上述應用需要由復合材料制成的部件或工具。本文還就如何利用為地面應用開發的增材制造技術提出了建議，包括商業現貨軟件（Commercial-off-the-shelf，COTS）和基于實驗室的技術，降低開發成本并促進可持續性。

增材制造技術的原材料選用最近變得愈加廣泛，從塑料、金屬、其復合材料和合金外，食品、織物、混凝土和水泥是已經被考慮用于商業的新的可打印材料。增材制造技術的應用領域也一直在向陸地應用以外的空間工程領域擴展。探索多樣化的材料和應用，將實現降低人類探索宇宙成本的短期目標，還將助力人類為在地球以外長久生存的長期目標。目前在地球上準備的3D打印結構，在近期將在低地球軌道上制造或和組裝。在地球和地球外的增材制造活動都有望加強太空任務的物流和供應鏈管理。在月球或火星上建立太空棲息地的長期目標將需要上述幾乎所有的可打印材料的3D打印，為的是打造類似于地球上現有的結構、電氣和生物醫學應用，擺脫對地球資源的依賴，維持宇航員的生活。

SpaceX在2014年首次在空間探索中使用了3D打印的部件，那是獵鷹9號火箭內部9個引擎中的一個液氧閥門。目前，小型火箭的整個引擎可以使用帶機械臂的大型金屬打印機進行3D制造，這樣可以將組裝引擎部件的數量減少一個數量級。這些3D金屬打印機由于采用激光熔化工藝，所以很重，而且需要消耗大量能源。相比上一節中提到的3D打印復合材料，復合材料的熔點比金屬低得多，因此復合材料3D打印機受到的這些限制較少。復合材料3D打印機已被安裝在國際空間站供宇航員使用。這包含很多型號和品牌的商業3D打印機。事實也表明，它們在微重力下的功能沒有任何折損。然而，由于真空、輻射、微隕石等惡劣的空間條件，它們目前還沒有在國際空間站外使用。第一個在軌自動3D打印設備將在不久的將來被推出，可生產具有大尺寸和長寬比的結構部件。