Рассматривается задача оптимального управления пространственной переориентацией космического аппарата (КА) из произвольного начального в заданное конечное угловое положение. Для оптимизации используется функционал пути. На основе метода кватернионов получено аналитическое решение поставленной задачи и даны формализованные уравнения и расчетные выражения для синтеза оптимальной программы разворотов. Приведены пример и результаты математического моделирования динамики движения КА при оптимальном управлении, демонстрирующие практическую реализуемость разработанного способа управления.