En 2001, le site d'actualité de l'espace SPACE.com a demandé à Freeman Dyson, J. Richard Gott et Sid Goldstein pour quelles raisons des humains devraient vivre dans l'espace. Leurs réponses étaient :
Dès 1798, l'économiste Thomas Malthus déclare dans son Essai sur le principe de population :
Dans les années 1970, Gerard O'Neill suggère de construire des habitats spatiaux qui pourraient abriter 30 000 fois la capacité de la Terre à supporter la population humaine en utilisant juste la ceinture d'astéroïdes, et que le système solaire dans son ensemble pourrait accueillir les taux de croissance actuels de la population pour des milliers d'années. Le promoteur de la colonisation de l'espace Marshall Savage, en reprenant la théorie malthusienne de croissance exponentielle de la population humaine, a estimé en 1992 qu'une population de 5 trillions (5×1018) de personnes vivant dans tout le système solaire était atteignable pour l'an 3000, la majorité de cette population vivant dans la ceinture d'astéroïdes. Le professeur en planétologie à l'université d'Arizona John S. Lewis suggère que les ressources gigantesques du système solaire pourraient permettre d'héberger la vie de 100 billiards (1016 ou 100 millions de millards) de personnes. Il estime que la notion de manque de ressources « est une illusion née de l'ignorance ».
Pour l'anthropologue Ben Finney qui a, entre autres, participé au projet SETI et l'astrophysicien Eric Jones, la migration de l'humanité dans l'espace est en continuité avec son histoire et sa nature, qui est une adaptation technologique, sociale et culturelle pour conquérir de nouveaux territoires et environnements.
Louis J. Halle, ancien membre du Département d'État des États-Unis d'Amérique, a écrit dans Foreign Affairs que la colonisation de l'espace préservera l'humanité dans le cas d'une guerre nucléaire. Dans le même ordre d'idée, le journaliste et écrivain William E. Burrows et le biochimiste Robert Shapiro proposent un projet privé, l'alliance pour le secours de la civilisation dans le but d'établir une sorte de réserve extraterrestre à la civilisation humaine. Ainsi, le scientifique Paul Davies soutient l'idée que, si une catastrophe planétaire menaçait la survie de l'espèce humaine sur Terre, une colonie auto-suffisante pourrait « rétro-coloniser » la Terre et rétablir la civilisation. Le physicien Stephen Hawking le souligne également :
Pour lui, le fait de laisser confiner la race humaine sur une seule planète la met à la merci de toute catastrophe comme une collision avec un astéroïde ou une guerre nucléaire qui pourrait entraîner une extinction massive. La colonisation du système solaire ne serait qu'un premier pas avant la recherche d'une autre planète aux conditions aussi favorables que la Terre dans un autre système planétaire, autour d'une autre étoile.
De même, la colonisation d'autres systèmes solaires permettrait d'échapper à la destruction programmée de notre Soleil, et la colonisation d'autres galaxies permettrait de subsister en cas de collision entre galaxies.
Une autre raison importante pour justifier la colonisation de l'espace est l'effort continu d'augmentation des connaissances et des capacités technologiques de l'humanité qui pourrait avantageusement remplacer des compétitions négatives comme la guerre. La Mars Society déclare par exemple :
« Il faut aller sur Mars, parce qu'il s'agit d'un défi formidable à relever. Les civilisations ont besoin de se mesurer à de tels défis pour se développer. La guerre a longtemps joué ce rôle. Il faut trouver maintenant d'autres motifs de dépassement. »
En effet, le budget spatial serait très surestimé vis-à-vis de celui de la défense. Par exemple en prenant le cas des États-Unis en 2008, une estimation de 845 milliards de dollars de coûts directs a été faite de la guerre d'Irak. En comparaison, le télescope spatial Hubble a coûté 2 milliards de dollars et le budget annuel de la NASA est de 16 milliards. La priorité accordée à la guerre en Irak est une mauvaise utilisation du budget fédéral d'après le chroniqueur et fondateur de USA Today Allen Neuharth. Les prévisions budgétaires actuelles de la NASA jusqu'à 2020 qui incluent l'exploitation de la SSI et l'installation d'une base sur la Lune ne prévoient pas un passage au-dessus de la barre des 25 milliards de dollars par an.
Le président de la Mars Society Robert Zubrin compare l'importance historique des décisions prises maintenant entre la guerre et la conquête de nouveaux monde à celle prise par à l'époque par Isabelle la Catholique et Ferdinand d'Aragon, dont on se souvient pour avoir financé l'expédition de Christophe Colomb, pas pour leur politique de pouvoir.
Les technologies spatiales issues de la conquête de l'espace ont déjà aidé l'humanité en général : satellites de communication, de météorologie et d'observation de la Terre, GPS interviennent dans la vie quotidienne des terriens et de nombreuses technologies sont ensuite utilisées dans des secteurs très variés de l'industrie et du commerce comme pour l'aéronautique, les énergies renouvelables, les plastiques, les céramiques, etc. Selon W. H Siegfried du Boeing Integrated Defense Systems la colonisation de l'espace permettra de démultiplier ces effets bénéfiques pour l'économie, la technologie et pour la société tout entière à une échelle encore plus grande.
Coloniser l'espace permettra d'après la NASA de construire et lancer des habitats spatiaux bien plus grands, par exemple avec des matériaux envoyés depuis la Lune ou l'attraction gravitationnelle est 6 fois moindre que sur la Terre à l'aide de catapultes électromagnétiques, ou selon l'US Air Force des vaisseaux beaucoup plus lourds assemblés sur des docks spatiaux. Des études ont montré que des télescopes ou radiotélescopes géants scrutant tout l'Univers pourraient être assemblés sur la Lune permettant des conditions d'observation bien meilleures que sur la Terre.
Voir la Terre comme un objet unique et infime à l'échelle cosmique pourra donner un profond sens d'unité et d'humilité à ses habitants, ainsi que la compréhension de la fragilité de la biosphère et de l'immatérialité des frontières comme l'a souligné l'astronome et écrivain Carl Sagan (qui a créé la Planetary Society) dans son livre Un point bleu pâle. En plus de 40 ans de pratique, la collaboration internationale dans l'espace a montré sa valeur comme effort unificateur.
En 2005, le directeur de la NASA Michael Griffin a rejoint l'opinion exprimée par Werner von Braun à l'époque du programme Apollo et a identifié la colonisation de l'espace comme le but ultime des programmes spatiaux actuels en disant :
« ...Le but n'est pas juste une exploration scientifique... C'est aussi étendre l'habitat humain en dehors de la Terre comme nous avançons dans le temps... Au long terme, une espèce située sur une seule planète ne pourra survivre... Si nous humains voulons survivre pour des centaines, des milliers ou des millions d'années, nous devons peupler d'autres planètes. Aujourd'hui la technologie est telle que cela est à peine imaginable. Nous n'en sommes qu'à l'enfance... je veux dire qu'un jour, et je ne sais pas lequel, il y aura plus d'humains qui vivront en dehors de la Terre qu'à sa surface. Nous pourrons aussi bien avoir des gens qui vivent sur les lunes de Jupiter que d'autres planètes. Nous pourrons avoir des gens construisant des habitats sur des astéroïdes... Je sais que les humains coloniseront le système solaire et un jour iront au-delà. »
Le docteur Keith Cowin, un scientifique ancien spécialiste de la NASA, et Richard C. Cook, un ancien analyste du gouvernement des États-Unis, pensent que la colonisation de l'espace est trop chère et sera un gaspillage de temps, d'argent public et aussi privé servant à financer des programmes ayant des coûts colossaux. La station spatiale internationale par exemple a coûté plus de 100 milliards de dollars sans aucun résultat immédiat, et avec un budget qui aurait pu être utilisé pour améliorer les conditions de vie sur Terre ou d'autres programmes spatiaux. Pour Cook de plus, la colonisation de l'espace pourrait s'accompagner d'une remilitarisation de celui-ci et d'une nouvelle course aux armements. Le sénateur américain Bill Nelson, ancien astronaute, pense que les 5% d'augmentation annuelle du budget de la NASA ne suffiront pas à garantir le programme Vision for Space Exploration du président Bush et ce malgré le fait que les États-Unis dépensent plus pour la recherche spatiale que tous les autres pays du monde réunis. 55 % de l'opinion publique américaine d'après un sondage de 2004 préfèrerait que le budget de l'état soit dépensé pour l'éducation ou la santé plutôt que ce nouveau programme
Pour André Lebeau, ancien directeur du CNES et directeur des programmes de l'ESA, les activités commerciales liées à la colonisation de l'espace restent limitées et se trouvent sur des niches assez fragiles. De plus, les technologies nécessaires sont extrêmement complexes, voire spéculatives, et rien ne garantit qu'elles marcheraient de façon satisfaisante. Il souligne également que de nombreux lieux habitables sur Terre ne sont pas utilisés, que de nombreuses ressources restent non exploitées, alors que le faire serait bien plus facile que de coloniser l'espace.
Pour d'autres, les avancées technologiques liées à la conquête spatiale paraissent être seulement des technologies ne profitant qu'aux pays les plus développés et aux intérêts économiques les plus influents. Pour le prix Nobel de physique Richard Feynman, la conquête de l'espace n'a apporté aucun progrès scientifique majeur.
Les progrès de la robotique et de l’intelligence artificielle rendent pour le physicien Lawrence Krauss la présence humaine dans l’espace totalement inutile, au moins dans le futur proche. En effet, depuis le dernier voyage d’Apollo sur la Lune (Apollo 17, 1972), toute l’exploration spatiale au-delà de l'orbite terrestre est menée par des sondes téléguidées avec une dose croissante d’autonomie. Installer des colonies humaines ne ferait que retirer des financements à des projets scientifiques plus rentables. Dans un entretien au magazine La Recherche, Jacques Blamont, qui fut l'un des créateurs de l'ESA, va jusqu'à dire que si « le programme scientifique [de l'ESA] est sain, l'homme dans l'espace est sans avenir ». Jacques Blamont ajoute que : « l'exploration du système solaire doit se poursuivre au moyen de véhicules automatiques. »
C'est également l'avis du professeur Alex Roland, spécialisé dans l'histoire de la NASA.
Dans l'hypothèse qu'une vie extra-terrestre existe, le risque de contamination et d'écocide d'une autre planète par l'installation d'habitat humain a été soulevé. Dans le cas de la planète Mars, Robert Zubrin considère que, même si la vie qui pourrait être découverte sur Mars sous forme de bactéries est complètement différente, le fait de renoncer à la colonisation ou la terraformation pour la protéger serait une assertion esthétique mais pas éthique qui doit se cantonner à ce qui est bon pour l'espèce humaine. Pour lui, trouver de la vie sur Mars montrerait que l'apparition de la vie est un événement courant dans l'univers, et donc que cette vie n'aurait alors qu'un intérêt scientifique. Une « rétrocontamination » de la Terre par des bactéries extraterrestre est également envisageable.