圓規座空間天文探測常常需要準確證認輻射源的方位，有時需要在短達幾秒鍾的時間內完整地記錄一個複雜的瞬時性爆發現象；有時則要求探測儀器在極端幹淨的環境中工作，免遭太空環境的幹擾。現代空間科學技術常常能夠滿足這些嚴格的要求，為上述運載工具提供極為準確的定向係統、複雜而又可靠的姿態控製係統、大規模高速信息采樣和回收係統以及各種任意選擇的運行軌道，給圓規座天文觀測以良好的保證。
圓規座空間天文迅速發展的另一個因素是實驗方法的不斷完善。圓規座空間天文的實驗方法和傳統的光學或射電天文方法有很大區別。由於電磁輻射性質的不同，特別在高能輻射方麵差別更大，因此，對它們的探測多半需要采用各種核輻射探測技術，利用電磁輻射的光電、光致電離—電子對轉換等效應，來測量輻射通量和能譜，並根據空間天文的特點加以發展。目前在空間天文中從紫外線軟X射線直到高能γ射線，按照能量的高低廣泛使用光電倍增管、光子計數器。電離室、正比計數器。閃爍計數器、切連科夫計數器和火花室等多種探測儀器。
在這些輻射波段裏，一般的光學成像方法失去作用，必須應用掠射光學原理進行聚光和成像。現在，已經使用掠射X射線望遠鏡，但還隻應用於圓規座遠紫外和軟X波段。在硬X射線和γ射線波段目前還沒有任何實際有效的聚光和成像方法。圓規座空間天文探測的一個重要方麵是證認各種輻射源，並確定其方位。上述各種探測器本身不具有任何方向性，因此發展了定向準直技術。這種技
圓規座
術在X射線天文中，應用得最為充分，如絲柵型、板條型、蜂窩狀等不同類型的準直器已廣泛使用。
圓規座空間天文的發展大致經曆了三個階段。最初階段致力於探明地球的輻射環境和地球外層空間的靜態結構，這個時期的主要工作是發展空間科學工程技術。第二階段開始探索太陽、行星和行星際空間。第三階段是從二十世紀七十年代起，開始探索銀河輻射源，並向河外源過渡。六十年代初以來，在太陽係探索和紅外、紫外、x射線、γ射線天文方麵，都取得十分重大的成就。
圓規座空間探測首先在近地空間、行星際空間方麵取得重大突破。發現日冕穩定地向外膨脹，電離氣體連續地從
太陽向外流出，形成所謂太陽風。這些成就改變了原來的日地空間的概念。行星際空間探測清楚地揭示了行星際磁場的圖像，天體物理學家由此而得到啟示去尋找它與太陽本身的關係，並且產生研究太陽光球背景場的興趣。
圓規座行星際空間是一個天然的等離子體實驗室，它提供了地麵實驗室條件下無法比擬的規模和尺度。太陽風作為無碰撞的等離子體，通過對行星際空間中豐富的動力學現象的觀測而得到最充分的研究。
圓規座行星、月球的探測主要是依靠對行星、月球作接近飛行或在上麵登陸的行星探測器來進行的。很自然，最先得到探索的行星是地球。1958年範愛倫設計了地球“探險者”1號，並在1959年通過這個衛星的測量發現了範愛倫輻射帶，對這一問題的繼續研究又揭示了地球周圍存在著一個複雜的巨大磁層，這是空間探索在行星科學方麵的首次重大進展。接著開始對月球和其他行星的一係列探測，在這一階段得到很多有意義的資料，動搖了地麵天文研究的許多結論。
在圓規座空間進行紅外天文探測始於六十年代後期。用高空飛機、平流層氣球、火箭等手段進行紅外探測已取得許多重要成果。七十年代初期，幾次火箭巡天探測，在波長4、11和20微米波段發現三千多個紅外源，描繪出一幅完全不同於光學天空的新圖像。紅外源包括了星前物質、恒星、行星狀星雲、電離氫區、分子雲、星係核和星係等。中、遠紅外的探測還發現一些星係、類星體等存在著預想不到的強輻射，如3C273、NGCl068、M82等。在某些情況下，它們的紅外亮度比它們在其餘波段的全部輻射還要大三、四個量級。這種極強的紅外輻射機製迄今未能解釋。人造衛星發射成功以來，紫外天文探測有了新的飛躍。由於使用了裝載在軌道太陽觀測台衛星上的掃描式紫外分光光譜儀，獲得空前豐富的紫外發射線光譜資料。這些資料具有極高的空間分辨率，對色球—日冕過渡層的物態研究頗有價值，從而為建立更精細的過渡層理論模型提供了實驗依據。