理论上说，
宇宙飞船的速度最高可以达到无限接近于光速，即接近30万公里/秒。但实际上达不到。
根据
爱因斯坦相对论，速度越快，质量越大，想要继续加速，就必须消耗更多的能量。当速度接近光速时，质量会增大到趋近于无穷大，再想加速，消耗的能量（燃料）也无穷多，这显然是无法做到的。而且从目前需求看，这么做也没有必要。
目前人类发射的速度最快的宇宙探测器是美国的“新地平线号（新视野号） ”
冥王星探测器。该探测器于2006年1月19日发射升空，并于2015年7月14日飞掠冥王星。并继续往
柯伊柏带飞去。
新地平线号是人类至今发射过起始速度最快的宇宙探测器，在2007年2月28日探测器飞越
木星时，受到木星强大的引力吸引，最高速度达到21.219公里/秒。这也是迄今为止人类发射的宇宙探测器所达到的最高速度了。此后，受到木星反向引力和太阳引力作用，新地平线号的速度又有所下降。当探测器飞越冥王星时，速度降至每秒13.78公里。
在从地球到冥王星这段旅程中，新地平线号的平均速度为16.26公里/秒，超过此前的
旅行者1号探测器（16.12公里/秒），成为人类至今发射过起始速度最快的宇宙探测器。