Dès 1959, dans le cadre de la guerre froide, les USA et l'URSS ont développé des satellites militaires d'observation que l'on appellera "satellite espion". Les satellites militaires permettaient d'observer les ressources de l'ennemi dans des zones peu accessibles. De nos jours, avec tous les conflits actuels, le domaine militaire fait largement appel aux satellites géostationnaires et ne pourrait certainement plus s’en passer dans le domaine de l'observation. Ils utilisent pour cela différents types de satellites militaires tel que :
- Les satellites de reconnaissance avec Helios, qui utilisent les techniques optiques, infrarouge et radars pour obtenir les images des installations stratégiques comme les installations militaires ou les champs de batailles... Ces satellites sont parfois dotés de capacités hors normes comme la résolution de quelques centimètres, la capacité de descendre à basse altitude ou de masse de plus de 10 tonnes qui ont contribué à définir les techniques utilisées de nos jours par les satellites d'observation civile
- Les satellites de télécommunications avec Syracuse sont utilisés pour les liaisons militaires généralement cryptées.
- Les satellites d'écoute et de signaux radars avec américains Mentor qui déploient des antennes dont le diamètre pourrait atteindre plus de 100 mètres.
- Les satellites de suivi des flottes marines avec RORSAT qui repèrent les navires de guerre grâce aux émissions radar.
- Les satellites d'alerte qui sont équipés de senseurs infrarouges permettant de détecter la chaleur émise par le lancement d'un missile balistique.
- Les satellites de navigation pour le guidage précis des missiles de croisière, des obus et le positionnement des unités de tous types.
- Les satellites de météorologie affectés aux missions militaires.
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