衛星通信
地球上發射無線電信號給衛星，衛星又轉發信號給地球，稱為衛星通信。能進行衛星通信的衛星稱為通信衛星。
通信衛星主要分為兩種。一種是用於電話、手機、傳真、數據傳輸的電信衛星；另一種是用於廣播電視的廣播衛星。通信衛星大部分運行在靜止軌道上，可覆蓋地球40%以上的麵積，也有一些通信衛星采用大橢圓軌道和近地軌道。
導航定位
以前，輪船靠北鬥星、燈塔、島嶼和地貌等指引航行；飛機以江河、山峰、城市、無線電台和經緯度等地標作為飛行的標誌。這樣的航行很不準確和精確。人們想，如果在天上安裝上北鬥星、航標燈該多好啊！因此，導航衛星誕生了。輪船、飛機、汽車、導彈、火箭等都以導航衛星作為“航標燈”，有了精確的經緯度和時間、空間概念。
導航定位的衛星有導航衛星等。在這些衛星上裝有光信標機、無線電信標機、應答機等。人們知道這種衛星在太空的位置、到地麵的距離和運行速度後，也就知道了自己的位置，因此可以作為定位、導航的“航標燈”。地麵固定或移動的物體、空中飛機和海上艦艇，都可以利用導航衛星確定自己的坐標。導航衛星軌道大多為極軌道和靜止軌道，12顆、24顆衛星組成導航星座。
地球觀測
地球觀測衛星好像一個站在太空的瞭望哨，觀察著地球的一舉一動，為人們利用地球資源提供幫助。對地觀測衛星按功能分為氣象衛星、海洋衛星、測量衛星、地球資源衛星、偵察衛星等，統稱為地球觀測衛星，中國稱為遙感衛星。在這些衛星上裝有對地觀測的照相儀器、從紫外光到遠紅外光各種波長的遙感儀器及其他探測儀器。各種儀器收集來自陸地、海洋、大氣的各種頻段的電磁波和圖像。
衛星專家從中提取有用的信息，分析、判斷、識別被測物體的性質和所處的狀態。對地觀測衛星可以直接服務於氣象、農林、地質、水利、測繪、海洋、環境汙染和軍事偵察等方麵。這類衛星許多采用太陽同步軌道，也有使用靜止軌道和其他軌道的。
軍事衛星
冷戰，就是鬥智鬥勇的沒有硝煙的戰爭。1955年8月的一天，蘇聯在莫斯科附近的圖申斯克機場進行航空表演。蘇聯邀請了各國大使和武官。美國駐蘇聯大使館空軍武官查爾斯·泰勒也應邀參加。盛大壯觀的航空表演開始了。各種先進的戰鬥機、攻擊機、偵察機一批批擦著頭頂呼嘯而過。1小時後，第一批10架新型戰略轟炸機出現在莫斯科河上空。戰略轟炸機掠過人們的頭頂，發出震撼的聲音，瞬間消失在天際。幾分鍾後，第二批18架戰略轟炸機又飛過表演場。一會兒，第三批戰略轟炸機又排列著整齊的隊形呼嘯而過。
各國外交官們有的驚訝，有的鼓掌。“天哪，我看見了最壯觀的飛行表演了。”“讓美帝國主義、小爬蟲們眼花繚亂吧！”一麵是嘖嘖的讚歎聲，一麵是似衛星對地觀測示意圖乎沒完沒了的轟鳴的機群。美國空軍武官查爾斯·泰勒十分震驚，看得脊梁骨發涼：天哪，這是怎麼回事，這到底是怎麼回事？當天晚上，一份“緊急密電”放在華盛頓白宮的總統艾森豪威爾的辦公桌上：蘇聯的新式戰略轟炸機要比美國空軍的同類飛機多4倍。
華盛頓焦急萬分。莫斯科卻彈冠相慶，暗自高興：老美又上當了。原來這是赫魯曉夫精心導演的一場騙局。一切極其簡單，參加表演的就那幾架飛機。第一批飛過後，在遠處加入另外幾架組成第二批，周而複始。讓泰勒震驚不已的第二批18架飛機，實際上幾乎是蘇聯空軍遠程轟炸的全部家當。蘇聯領導人赫魯曉夫以其獨有的方式，顯示蘇聯遠程轟炸航空兵的實力，以取得與艾森豪威爾談判的砝碼，增強平等對話的地位。這次航空表演使美國深深地陷入與蘇聯存在著“戰略轟炸機差距”的驚恐和不安之中。
美國也有自己的法寶。洛克希德公司研製的U-2戰略偵察機於1955年開始服役，航程約6000千米，飛行高度達2萬米以上，超過當時一般截擊機的飛行高度，甚至超過一般地空導彈的射程。U-2戰略偵察機在這樣的高度飛行，當時被認為是難以被擊落的。1956年6月14日，U-2飛機首次成功地飛越蘇聯領空。