Ngân sách khổng lồ và hệ thống hành chính cần thiết để tổ chức thám hiểm vũ trụ thành công đã dẫn đến việc thành lập các cơ quan vũ trụ quốc gia. Hoa Kỳ và Liên Xô đều phát triển những chương trình tập trung vào các yêu cầu khoa học và công nghiệp cho các cố gắng này.

Vào 29 tháng 7 năm 1958, Tổng thống Eisenhower ký Đạo luật vũ trụ và không gian quốc gia (National Aeronautics and Space Act), thiết lập ra một cơ quan quản trị hàng không và không gian quốc gia (National Aeronautics and Space Administration) thường được gọi là NASA). Khi bắt đầu hoạt động vào 1 tháng 10 năm 1958, NASA chỉ gồm có 4 phòng thí nghiệm vào khoảng 8000 nhân viên nhà nước của cơ quan nghiên cứu không gian với 46 tuổi đời National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). Tổ chức tiền thân NACA chỉ hoạt động với ngân sách 5 triệu đô la hàng năm, ngân sách cho NASA đã tăng nhanh lên đến 5 tỷ đô la hàng năm, bao gồm luôn cả số tiền khổng lồ để thuê mướn các công ty hợp đồng từ khu vực kinh tế tư nhân. Chuyến hạ cánh lên Mặt Trăng của Apollo 11, đỉnh cao của thành công của NASA, tốn kém vào khoảng 20 đến 25 tỷ đô la.

Thiếu các thống kê chính xác đã làm khó so sánh khoảng chi tiêu cho chương trình vũ trụ của Mỹ và của Liên Xô, đặc biệt là trong những năm dưới thời Khrushchyov. Tuy nhiên vào năm 1989, Chánh văn phòng Quân đội Liên Xô (Chief of Staff of the Soviet Armed Services), Tướng Mikhail Moiseyev, báo cáo rằng Liên Xô để tiêu tốn khoảng 6.9 tỷ rúp (khoảng US$ 4 tỷ) cho chương trình vũ trụ của họ[7]. Các quan chức Liên Xô khác ước tính tổng số tiền đó đã được tiêu tốn trong suốt toàn chương trình, với một số ước tính không chính thức là khoảng 4.5 tỷ rúp. Thêm vào sự mập mờ của các con số, các so sánh cũng cần phải tính thêm đến hiệu ứng tuyên truyền của Liên Xô, làm cho Liên Xô có vẻ vững mạnh và làm rối các phân tích của phương Tây.

Các vấn đề tổ chức, đặc biệt là tranh đấu trong nội bộ, cũng ảnh hưởng đến cố gắng của Liên Xô. Liên Xô không có cơ quan tương ứng với NASA (Cơ quan hàng không và vũ trụ Nga chỉ thành lập trong những năm 1990). Quá nhiều vấn đề chính trị trong khoa học và quá nhiều ý kiến cá nhân đã làm chậm đi tiến bộ của Liên Xô. Mỗi tổng công trình sư Liên Xô phải bảo vệ ý tưởng riêng của họ, tìm kiếm người bảo trợ trong Đảng Cộng sản Liên Xô. Vào năm 1964, giữa các công trình sư khác nhau, Liên Xô phát triển khoảng 30 chương trình khác nhau cho các tên lửa phóng và thiết kế các tàu vũ trụ. Theo sau cái chết của Korolyov, chương trình không gian của Liên Xô ít hoạt động hơn, chỉ cố gắng để cân bằng với Hoa Kỳ. Vào năm 1974 Liên Xô tổ chức lại chương trình không gian của họ, tạo ra chương trình Energia để cạnh tranh với chương trình tàu con thoi của Mỹ với tàu con thoi Buran.

Liên Xô cũng hoạt động với các bất lợi về kinh tế. Mặc dù kinh tế Liên Xô lớn thứ hai trên thế giới, kinh tế Mỹ vẫn là lớn nhất trên thế giới. Cuối cùng thì cách tổ chức không hiệu quả và việc thiếu ngân sách đã làm họ mất đi lợi thế ban đầu trong cuộc chạy đua. Một số quan sát viên cho rằng giá thành của cuộc chạy đua vũ trụ, cùng với cuộc chạy đua vũ trang cũng hết sức đắt, cuối cùng đã làm hệ thống kinh tế Liên Xô rơi vào khủng hoảng cuối thập niên 1970 và thập niên 1980 và là một trong những yếu tố dẫn tới sự sụp đổ của Liên Xô.