In spektakulären Aufnahmen begleitet „Space Dogs“ auf Augenhöhe ein Rudel von Straßenhunden in Moskau. Kontrastiert werden diese Bilder mit Dokumenten von wissenschaftlichen Experimenten der sowjetischen Raumfahrt. Bis 1966 wurden mindestens 48 Straßenhunde in den Weltraum geschossen, um die sogenannte „Space Race“ gegen die US-Amerikaner zu gewinnen. Sie galten als zäher und stressresistenter als andere Tiere. Laika war 1957 die erste Hündin im All – und verglühte. Andere überlebten das Experiment und wurden zu Helden der Raumfahrt. Von dieser Reibung zwischen der totalen Freiheit der Straßenhunde und der totalen Kontrolle durch die Wissenschaft lebt „Space Dogs“, der als poetisch-intensiver Dokumentarfilm die Genregrenzen sprengt.