Uzayda yürüyüş, astronotların uzay gemisinin dışına çıkarak çeşitli görevler icra ettikleri olağanüstü bir deneyimdir. Bu faaliyet, bilimsel araştırmalar, uzay araçlarının bakımı veya yeni teknolojilerin test edilmesi gibi amaçlarla gerçekleştirilir. Uzaya adım atan astronotlar, yer çekimsiz ortamda insanlığın sınırlarını zorlayarak, evrenle olan etkileşimlerini güçlendirirler.
Uzay yürüyüşü, astronotların bakım veya onarım gibi görevleri yerine getirmek amacıyla uzay aracının dışına çıkmaları anlamına gelir.
İlk uzay yürüyüşü, 18 Mart 1965 tarihinde Rus Aleksey Leonov tarafından gerçekleştirilmiştir.
