Militarisation de l'espace
Les satellites militaires ont constitué la première forme de satellites d’observation : en effet, dès 1959 et dans le cadre de la guerre froide, les États-Unis et l’URSS ont développé des satellites militaires d’observation, que l’on appelle couramment et abusivement des « satellites espions » (les premiers d’entre eux furent la série des Discoverer/Corona). Ils permettaient bien évidemment de pouvoir observer les ressources militaires de l’ennemi dans des zones peu accessibles afin d’évaluer le danger que celles-ci étaient susceptibles de représenter ; cela a donc servi de base aux autres applications civiles des satellites d’observation. Tout ceci était entièrement licite vu que les frontières n’ont plus cours à une altitude supérieure à .
Satellite de reconnaissance
Les satellites de reconnaissance permettent de cartographier un territoire et surtout d'identifier les installations militaires fixes, les armes et les unités militaires. Ces satellites circulent généralement sur une orbite basse pour obtenir la meilleure résolution. L'orbite est souvent polaire pour balayer toutes les latitudes. Pour accroitre encore la résolution certains d'entre eux emportent suffisamment d'ergols pour abaisser fortement leur orbite au-dessus de zones présentant un intérêt militaire particulier. La consommation d'ergols qu'entrainent de telles manœuvres et la nécessité de compenser la trainée subie dans une atmosphère plus dense entraine une durée de vie parfois très brève de quelques jours pour certains modèles qui impose des renouvellements constants. Ceci explique en grande partie le nombre très élevé de satellites lancés par l'Union soviétique. Au début de l'ère spatiale les images sont enregistrées sur des films argentiques qui sont récupérées lorsqu'une capsule détachable ou le satellite revient au sol. Cette technique est rapidement abandonnée par les États-Unis pour la transmission des données par voie hertzienne après numérisation des films avant le passage à la prise d'image numérique. La Russie utilise encore en partie la technique des films argentiques. La résolution qui était d'une dizaine de mètres pour les premiers satellites descend à quelques centimètres pour les satellites les plus performants. Pour pouvoir percer la couverture nuageuse ou prendre des images de nuit certains satellites de reconnaissance emportent non pas une caméra mais un radar. Une consommation importante d'énergie et une résolution faible ont longtemps freiné l'utilisation de ce type de satellite.