Главкосмос СССР был организован 6 февраля 1985 года в структуре Министерства общего машиностроения СССР. Главкосмос являлся главным управлением по созданию и использованию космической техники для народного хозяйства, научных исследований и международного сотрудничества в мирном освоении космоса.

Представленный сначала как «союзное министерство по космосу», Главкосмос был воспринят на Западе как «советское НАСА». Однако, несмотря на название, его главной задачей стал поиск партнеров для коммерческого использования ракетно-космической техники.

Широкий спектр коммерческих услуг включал запуски иностранных спутников советскими носителями, полеты иностранных космонавтов на советских кораблях, производство материалов и медицинских препаратов на борту советских орбитальных станций и спутников, аренду каналов космической связи, дистанционное зондирование из космоса.

Фактически, Главкосмос стал открытым посредником для продвижения на зарубежный рынок продукции все еще засекреченной в те годы космической промышленности СССР. Когда же в 1988 году род занятий Министерства общего машиностроения перестал считаться государственной тайной и Главкосмос официально получил статус управления Министерства общего машиностроения, он окончательно уподобился не НАСА, а скорее отделу сбыта крупного аэрокосмического концерна.

С 1986 года в соответствии с решением правительства Главкосмос начал осуществлять коммерческие международные полеты. За истекший период под руководством Главкосмоса СССР были осуществлены полеты космонавтов Сирии, Болгарии, Афганистана, Франции, на коммерческой основе - космонавтов Японии, Великобритании и Австрии, проведена серия экспериментов в сфере космических биотехнологий и медицины на орбитальной станции «Мир» и автоматических аппаратах «Фотон» и «Ресурс».

Большое внимание уделялось работам по координации научных и народнохозяйственных проектов: исследованию ресурсов Земли - системы «Ресурс-О», «Ресурс-Ф», «Океан-О», систем связи - «Горизонт», «Экран», «Ураган»-«Глонасс», «Надежда», «Фобос», «Гранат», «Гамма».

В связи с распадом СССР Главкосмос преобразован 4 декабря 1991 года в государственную хозрасчетную организацию «Главкосмос», призванную заниматься реализацией коммерческих проектов в области ракетно-космической техники совместно с зарубежными странами и отдельными космическими агентствами и фирмами.

В последующие полтора десятилетия Главкосмосом заключено свыше 120 международных контрактов на сумму более чем 253 миллиона долларов. Осуществлены запуски трех индийских спутников серии ИРС, запуск первого аргентинского спутника с помощью российской ракеты-носителя, проведены летные испытания индийской ракеты-носителя GSLV с российским кислородно-водородным блоком.

Проводилась работа по созданию систем космической связи на основе российских коммуникационных спутников и разработке новых типов космических аппаратов. Регулярно организовывались и проводились выставки ракетно-космической техники в России и за рубежом, реализуются другие коммерческие проекты, в том числе пионерские по космической рекламе на борту и на Земле.

В дальнейшем Главкосмос, имеющий статус Федерального государственного унитарного предприятия, работал с 11 странами мира, среди которых Индия, Франция, Сирия, США, ФРГ, Швейцария, Бразилия и другие.

В сентябре 2016 года новым руководителем «Главкосмоса» стал бывший заместитель руководителя Федерального космического агентства Денис Лысков. Компания получила статус головной организации «Роскосмоса» по международным программам. «Главкосмос» намерен заключать контракты на запуски ракет «Союз-СТ» с космодрома Куру, а также продавать иностранным партнерам свободное место для попутных запусков микроспутников.

В апреле 2017 года согласно решению Роскосмоса, АО «Главкосмос» и ООО «Международная космическая Компания «Космотрас» учредили акционерное общество «Главкосмос Пусковые Услуги». Новая российская компания становится оператором по предоставлению коммерческих услуг по запуску космических аппаратов с использованием ракет-носителей семейства «Союз-2» и «Днепр», созданных на основе ракет «РС-20», с российских космодромов.

В июле 2018 года было объявлено что АО «Главкосмос» станет агентом «Роскосмоса» по всей внешнеэкономической деятельности для устранения конкуренции между предприятиями на зарубежных рынках. В ведение компании перейдут все представители «Роскосмоса» за рубежом, «Главкосмос» займется продвижением российских услуг в части поставок ракетно-космической продукции. Также «Главкосмос» станет оператором комплекса «Байтерек». Председателем совета директоров компании должен стать гендиректор «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин.