"Um irmão mais velho deve sempre ficar à frente de seu irmão mais novo. Essa é minha responsabilidade como irmão mais velho" - essas são as palavras que sempre motivaram Mutta Nanba a tentar o seu melhor quando se tratava de seu irmão mais novo Hibito. Então, naturalmente, no verão de 2006, quando os irmãos Nanba testemunham algo estranho no céu noturno, Hibito declarou que ele se tornaria um astronauta e viajaria para a Lua, enquanto Mutta respondeu com a afirmação de que iria a Marte. Agora, em 2025, enquanto o Hibito está trabalhando com a NASA e se preparando para se tornar o primeiro japonês a pousar na lua, o Mutta foi demitido de seu trabalho em uma empresa de desenvolvimento automotivo. Tendo dificuldade em encontrar outro emprego, Mutta recebe uma oportunidade vitalícia quando recebe uma carta da JAXA - Agência de Exploração Aeroespacial do Japão - informando que ele foi aceito para participar da próxima seleção de astronautas. Como se o destino tivesse lhe dado a chance de cumprir a promessa que fez todos esses anos atrás, Mutta assume o difícil desafio de ir para o espaço.
Uchuu Kyoudai foi nomeada para o 2º e 3º Prêmio Manga Taisho em 2009 e 2010. Em 2011, a série ganhou o 56º Prêmio Shogakukan Manga (compartilhado com Yamikin Ushijima-kun) e o 35º Prêmio Kodansha Manga (compartilhado com 3-gatsu no Lion) , ambos na categoria geral. A série também ganhou o Prêmio Reader do 18º Prêmio Cultural Tezuka Osamu em 2014. A série tem simulpub em inglês como Space Brothers pela Crunchyroll desde 30 de outubro de 2013. A Kodansha Comics USA lança os e-books da série desde 3 de novembro de 2015.