Megarakenne on valtavan kokoinen keinotekoinen rakenne. Termi on epävirallinen, mutta yleensä megarakenteet ovat kooltaan vähintään muutama tuhat kilometriä yhtä ulottuvuutta pitkin. Megastruktuurit näkyvät useimmiten tieteiskirjallisuudessa, vaikka kiistatta Kiinan muuri on megarakenne. Suuri muuri voidaan nähdä matalalta maapallon kiertoradalta, mutta samoin valtatiet, viljelykasvit ja suuret rakennukset. Matala kiertorata on vain 200 km (125 mailia) ylöspäin, joten tämä on järkevää. Megastruktuurit näkyvät useimmiten tieteiskirjallisuudessa, ja näyttää siltä, että vain ajan kysymys, ennen kuin sivilisaatiomme alkaa rakentaa niitä. Megarakenteen on tarkoitus olla viereinen, itsenäinen kokonaisuus-eli se ei koostu pienemmistä rakenteista.
Tunnetuin kuvitteellinen megarakenne olisi Kuolemantähti. Ehdotettiin, että Kuolemantähti oli kooltaan samanlainen kuin Kuu. Jos näin on, se olisi kooltaan noin 3,500 km (2,000 mailia). Sen ydin olisi valtavan paineen alla ja sen pitäisi luultavasti olla kiinteä eikä sisältää rakenteellisia elementtejä, kuten elokuvissa.
Globus Cassus, abstrakti suunnitteluprojekti, ehdotti ”maapallon aineen avaamista” pyörivien renkaiden sarjaksi, jonka jälkeen asuisimme sen sisäpinnalla. Samanlainen käsite esiintyy Ian M. Banks Culture -romaaneissa, joissa valtavat rengasmaiset megarakenteet, joiden koko on kymmeniä maapallon halkaisijoita, nimeltään “Orbitaalit”, pyörivät hiljaa, ja niiden sisäpinnat on peitetty satoilla mantereilla ja pitkillä valtamerillä. Larry Nivenin Ringworld -sarjassa on vielä isompi rengas – tämä rengas kiertää auringon ympäri maan peittämällä pinnalla. Se on valmistettu kuvitteellisesta materiaalista, jota kutsutaan scrithiksi ja jonka atomisidokset ovat yhtä vahvoja kuin protonin ja neutronien väliset sidokset atomin ytimessä. Tutkijat, jotka suorittavat laskelmia tämän megarakenteen tarpeellisesta lujuudesta, ovat havainneet, että sen pitäisi todellakin olla noin vahva.
Palatessaan lähemmäksi todellisuutta avaruushissi, megarakenne, joka voitaisiin rakentaa materiaalista, jonka voimme jo valmistaa, vaikkakin kalliisti ja pieninä määrinä – hiilinanoputket – olisi noin 50,000 km pitkä ja ulottuu aina geosynkroniseen kiertorata. Tällainen hissi voi olla suhteellisen ohut, ja nanoputken ydin voi olla vain 1-10 cm leveä. Hissin korkeampien osien tulisi olla paksumpia kestämään avaruusromun aiheuttamia iskuja. On jo olemassa ryhmä, Liftport, joka aikoo rakentaa avaruushissin vuoteen 2031 mennessä. Jos ne onnistuvat, se voi olla ensimmäinen todellinen megarakenne ja ennustaa vallankumouksen avaruusmatkoilla.