Zwierzęta w kosmosie – zwierzęta wysyłane przez ludzi w przestrzeń kosmiczną w ramach programów badawczych mających na celu sprawdzenie możliwości przeżycia warunków lotu przed planowanym wysłaniem ludzi oraz w celu zbadania wpływu warunków panujących w kosmosie na procesy biologiczne zachodzące w organizmach. Programy badawcze z udziałem zwierząt wysyłanych w pojazdach kosmicznych były prowadzone początkowo przez Stany Zjednoczone i Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich. Później dołączyła do nich Francja, a następnie Chiny, Japonia i Iran.
Eksploracja kosmosu wymaga przeprowadzania doświadczeń, których często nie sposób wykonać na Ziemi. Jedna z panujących w początkach bioastronautyki teorii na temat niebezpieczeństw związanych z lotami kosmicznymi zakładała, że ludzie mogą nie przeżyć długiego okresu przebywania w przestrzeni kosmicznej. Nikt nie miał wówczas pewności, co się może stać z organizmem ludzkim, jeśli rakieta poleci szybciej i wyżej. Aby poznać warunki tam panujące, człowiek wysyła w kosmos różne gatunki zwierząt i roślin oraz przeprowadza testy z wielu dziedzin nauki.