美国第一个载人飞船系列。从1961年5月～1963年5月共发射6艘。前两次是绕地球不到一圈的亚轨道飞行，后4次是载人轨道飞行。主要目的是试验飞船各种工程系统的性能，考察失重环境对人体的影响、人在失重环境中的工作能力以及对发射和返回过程中遇到超重的忍耐力等。
结构特点
飞船总长约2.9米，最大直径1.8米，重约1.3～1.8吨。由圆台形座舱和圆柱形伞舱组成。在发射时，水星号飞船的顶端还有一个高约5米的救生塔。
座舱内可乘坐一名航天员，设计的最长飞行时间为2天。航天员躺在特制的座椅上，通过飞船舷窗、潜望镜和显示器可观测地球表面。
在座舱外面大钝头处覆盖一层很厚的防热材料。飞船返回前点燃制动火箭，然后抛弃制动火箭组合件，再入大气层，下降到低空时打开降落伞，航天员与飞船一起溅落在海上，由直升机和打捞船只回收。
1961年5月5日水星号飞船进行了首次亚轨道载人飞行，飞行高度186千米，飞行距离约480千米，飞行时间15分22秒，其中失重5分4秒，飞船在大西洋上溅落。同年7月21日水星号飞船进行了第二次亚轨道载人飞行，飞行高度190千米，飞行距离488千米。
在空间运行中航天员曾试验使用手控装置保持飞行路线，进行滚动和偏航飞行，拍摄了地球陆地构造、气象云图和天体等照片。
航天员发现在轨道飞行中通过舷窗观测地平线和天体，可使飞船正确定位，从而可取消座舱中笨重的潜望镜，使飞船作漂移式飞行以节省燃料。
控制系统
“水星”飞船的姿态控制系统以自控为主，另有两种手控方式作为备份。航天员仅在必要时使用手控装置控制飞船的飞行姿态，在飞船操纵方面仅起到辅助作用，基本上是一名供地面研究人员了解人对空间飞行环境适应能力的受试验者。但在飞行中也表现出了人的主观能动性。
猩猩安全返回
1959年12月，美国开始试验新研制的“水星”号飞船。为了测试座舱的性能，科学家们两次使用了猴子，并取得了回收的成功。第三次的测试由一只猩猩来担当宇航员的角色。这只猩猩名叫汉姆，它在上天前经过了严格的训练。这次，汉姆进入飞船座舱后，“红石”火箭将座舱送入离地260千米的空间，座舱在空间划了一个660千米长的大圆弧后，安全降落在海面上。负责打打捞的直升飞机很快把试验座舱从水面提起，送到一艘登陆艇上。当救护人员打开舱门时，汉姆若若无其事地将两手交叉在胸前，兴奋地步出座舱，毫不客气地拿过慰劳它的一个大苹果大吃起来。汉姆是几个最早进入太空的地球生物之一。
亚轨道飞行
在美苏太空竞赛中，苏联的加加林首次实现太空飞行，拔得头筹。这使得美国人的情绪有些不平衡，当时美国的水星计划上有许多准备工作需要做。
1961年5月5日，命名为自由7号的水星飞船在卡纳维拉尔角由改装的红石火箭发射升空，飞船上乘坐的是美国第一位宇航员阿兰·谢帕德。这完全是一次弹道发射，飞船上升的最大高度为186千米。
飞船正常分离后，又以弹道状载入大气层并安全回收。这种飞行方式被称为亚轨道飞行。据说在全部15分22秒的飞行过程中，谢帕德只有5分钟的失重经历。时隔两个月，宇航员格里索姆于7月21日乘坐自由钟7号飞船又一次进行了亚轨道飞行，基本过程同帕德完全相同。
美国为什么首先选择进行亚轨道飞行呢？这主要是因为美国宇航界认为，载人航天技术难度大，在进行正式的轨道飞行之前，应当首先进行较简单的亚轨道飞行试验，以降低飞行的风险，为载人轨道飞行积累经验。
另外，美国的载人航天计划一切从零开始，包括运载火箭都是在红石、宇宙神等导弹基础上研制的，首先进行亚轨道飞行易于取得成功，对在苏美载人航天竞赛中获胜也十分有利。
