美国在载人航天计划中不断研究、发展、改进和完善了交会对接技术。

　　在阿波罗登月计划中，为了发展和验证交会对接等关键技术，美国研制并发射了双子星座号系列飞船。从1964年到1966年，双子星座号共进行了2次不载人和10次载人飞行，验证了多种交会对接方式下的任务规划、航天员人工操作控制、地面跟踪多航天器等技术。
　　阿波罗飞船的登月舱和指挥服务舱都具备在交会对接中作为主动（追踪）飞行器的能力。为了保证在缺少地面支持的月球轨道上交会对接的安全性，登月舱和指挥服务舱都具备一定的自动化能力。交会对接任务规划正常情况下由地面完成，但是船上系统具有对目标定位并自主机动的能力。最终的捕获和对接则是由航天员完成的。
　　天空实验室计划继承了阿波罗交会对接的软硬件技术。1975年，阿波罗飞船与联盟号飞船实现了美俄航天器间的交会对接，这一项目应用了新的异体同构周边式对接机构。
　　航天飞机的交会对接具有许多新的特点。与此前的交会对接任务不同，航天飞机的一个重要任务是为位于不同轨道上的飞行器提供轨道服务，这些任务及其轨道在航天飞机研发设计时可能并没有考虑，有的任务中目标飞行器甚至不能提供相对导航支持。航天飞机采用了对接机构、机械臂、航天员舱外活动等不同方式实现对目标的捕获，大大增强了其轨道服务功能。航天飞机的任务规划仍然由地面完成，机上GNC系统根据航天员指令可以自动执行许多交会控制功能，包括目标定位、相对导航和控制。最终逼近段仍然由航天员操作完成。
　　猎户座飞船的研发对交会对接的自动性和自主性提出了更高要求。目前在研的关键技术包括自动交会GNC算法、自主任务管理、自动相对导航敏感器技术、先进捕获和对接机构、机械臂组装技术。这些技术中许多已经成熟，关键的挑战是要将这些技术进行集成。