主要從事軍事偵察、飛彈防衛、軍事通訊與干擾等用途。

衛星在軍事功能上具有強大的用途。可利用功能強大的照相器材，拍攝敵方軍事地點及部隊移防等詳細照片，以提供作戰單位情報分析。波灣戰爭期間，美國便運用此一利器，取得軍事上絕對的優勢。

一般來說西方的偵察衛星(又稱間諜衛星)在軌道上有較長的壽命。而像蘇聯或中共的衛星，在80年代早期一般都是採用回收底片的方式。也就是說衛星在工作數天到兩個月左右的時間便會返回地球，而經由回收衛星裡面的底片來收集情報。

蘇聯的Zenith間諜衛星
圖片來源：www.nasm.edu　

在地球的不同軌道上，世界上各主要國家已經佈署了具有軍事用途的各種衛星一百八十多顆，組成了太空偵察、監視、預警、通訊、導航的衛星網路。

到現在為止偵察衛星仍然是最重要的軍用衛星。偵察衛星具有偵察範圍廣、反應速度快，可定期並延續進行監視，並且不受國際限制和地理條件影響的特點。偵察衛星包括了電子偵察（註解一）、照相偵察（註解二）、雷達成像、微波遙感、以及紅外線偵察等技術。偵察衛星通常在距地表高度數十至數百公里的地球低軌道運行；而攝影系統和控制系統是偵察衛星的核心部份。

比一比：
一般認為解放軍的軍事偵察衛星的照相分辨率不會超過俄國衛星的能力。但是隨著與俄國軍事合作的加強，解放軍在衛星偵察技術上，因此得到俄羅斯專家的幫助，而迅速提高。俄羅斯最新型的KBR1000偵察衛星的分辨率為0.75米，D5型偵察衛星在2米左右，而老式的 COSMOS 偵察衛星在5米。因此有些西方軍事專家判斷解放軍偵察衛星的照相分辨率在2米到5米左右；可分辨機場、艦艇、倉庫等大型軍事目標，但對坦克、火砲、雷達、防空導彈等小型目標的分辨能力則稍差，而且全天候能力也較低。

冷戰時期：
在冷戰時期，美國雷根總統曾提出所謂的星戰計畫(SDI)，計畫在衛星上配備飛彈與高能雷射武器。以對抗蘇聯的洲際彈道飛彈來襲。而為了得知敵方是否發射洲際飛彈，便出現了所謂的預警衛星。當時雙方都具有射程直達對方國土的洲際飛彈，因此為了獲得更多的預警時間，便有了預警衛星的產生。而預警衛星不但可以發現洲際飛彈，更可用來對各種導彈產生預警與監視作用 。它們工作的原理是藉由偵測導彈尾部的高溫火焰達到監測的效果。

今日：
在有偵察衛星的今日，軍事設施與佈署已經很難達到完全保密的地步。無論軍事設施在如何隱密的地方，也難逃這來自太空中的監視。而在戰爭中，掌握情報的一方總是能制敵機先。就中國大陸而言，已有發射偵察衛星的實力，也曾經發射過數顆返回式衛星通過台灣上空，因此中共對台灣的軍事佈署應該有十分豐富的資訊。然而台灣卻仍得靠著購買西方國家的衛星照片來得知相對的情報，萬一兩岸不幸開戰，情報弱勢的一方可是會吃大虧的。