人造衛星
1957年10月4日蘇聯發射了世界上第一顆人造衛星。之後，美國、法國、日本也相繼發射了人造衛星。
人造衛星的運動軌道取決於衛星的任務要求，區分為低軌道、中高軌道、地球同步軌道、地球靜止軌道、太陽同步軌道，大橢圓軌道和極軌道。人造衛星繞地球飛行的速度快，低軌道和中高軌道衛星一天可繞地球飛行幾圈到十幾圈，不受領土、領空和地理條件限製，視野廣闊。
導航衛星（圖543）
這種衛星發出一對頻率非常穩定的無線電波，海上船隻、水下的潛艇和陸地上的運動體等都可以通過接收衛星發射的電波信號來確定自己的位置。利用導航衛星進行導航是航天史上的一次重大技術突破，衛星可以覆蓋全球進行全天候導航，而且導航精度高。
衛星導航定位有三種類型： 雙頻多普勒測速定位係統，如美國的“子午儀”導航衛星係統。該類衛星為兩維導航定位係統，隻能用於水中艦船，定位精度為30-50m。“子午儀”衛星研製始於1958年，1964年開始投入使用，起初是為水下核潛艇定位服務的，目前已停止使用；導航衛星全球定位係統（GPS），采用偽隨機碼測距，係統能進行全天候、全天時、實時三維導航定位，定位精度10 以下，用於艦船、飛機和陸上活動目標等。該係統需要18-24顆衛星組網。俄羅斯亦有類似於美國的兩代導航衛星係統；區域性導航定位係統。3顆星（靜止軌道）提供三維位置。若發射兩顆星則隻能提供二維位置，如果用戶能夠提供自身的高程，則可以算出三維位置。該係統特點是同時能為百萬用戶服務，互不幹擾，保密性好。
通信衛星（圖544）
利用衛星進行通信和平常的地麵通信相比較，具有下列優點：通信容量大；覆蓋麵積廣；通信距離遠； 可靠性高；靈活性好；成本低。通信衛星一般采用地球靜止軌道，相當於靜止在天空上。若有3顆地球靜止軌道衛星，彼此相隔120度，就可實現除地球兩極部分地區外的全球通信。
通信衛星已用於國際、國內和軍事通信業務，同時開展了區域性通信和衛星對衛星的通信。衛星通信技術已賦有很濃的軍事色彩，它在戰略通信和戰術通信中占有絕對的優勢。目前，各國已有的國際、國內衛星通信係統都承擔著軍事通信任務。
通信衛星已進入相當成熟的實際應用階段，特別是隨著地球靜止軌道衛星通信技術的發展，它的應用日益廣泛。它可用於傳輸電話、電報、電視、報紙、圖文傳真、語音廣播、時標、數據、視頻會議等。
氣象衛星
氣象衛星利用所攜帶的各種氣象遙感器，接收和測量來自地球、海洋和大氣的可見光輻射、紅外線輻射和微波輻射信息，再將它們轉換成電信號傳送給地麵接收站。氣象人員根據收集的信息，經過處理，得出全球大氣溫度、濕度、風等氣象要素資料。幾小時就可得到全球氣象資料，從而做出長期天氣預報，確定台風中心位置和變化，預報台風和其它暴。氣象衛星對於保證航海和航空的安全，保證農業、漁業和畜牧業生產，都有很大作用。
隨著航天技術的進一步發展，氣象遙感器將向多樣化、高精度方向發展，大大豐富氣象預報的內容和提高預報精度。同時氣象衛星提供的雲圖也將由靜態雲圖向動態雲圖方向發展，這將會引起氣象衛星發展的一次重大突破。
攔截衛星 （圖545）
衛星作為一種武器在軌道上接近，識別並摧毀敵方空間係統，這種衛星被稱為反衛星衛星。反衛星衛星的攔截方式可以有多種，主要有：使攔截衛星在空間與目標衛星相遇，然後自爆以摧毀目標；從攔截衛星上發射反衛星武器，如激光、粒子和微波等定向高能束射武器；攔截衛星用自身攜帶的小型火箭助推器加速，與目標衛星相碰撞；設法使目標衛星失去工作能力，如利用核輻射擊毀目標衛星的電路與結構，向目標衛星相機鏡頭上噴射物質，等等。
早在20世紀50年代末期，美國和前蘇聯就開始研究攔截衛星。目前，俄羅斯已經掌握了1000km以下攔截衛星的技術，美國也在90年代成功地進行了在軌反衛星試驗。
航天飛機
1969年4月，美國宇航局提出建造一種可重複使用的航天運載工具的計劃。1972年1月，美國正式把研製航天飛機空間運輸係統列入計劃，確定了航天飛機的設計方案，即由可回收重複使用的固體火箭助推器，不回收的兩個外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個部分組成。
經過5年時間，1977年2月研製出一架創業號航天飛機軌道器，由波音747飛機馱著進行了機載試驗。1977年6月18日，首次載人用飛機背上天空試飛，參加試飛的是宇航員海斯和富勒頓兩人。8月12日，載人在飛機上飛行試驗圓滿完成。又經過4年，第一架載人航天飛機終於出現在太空舞台，這是航天技術發展史上的又一個裏程碑。
載人飛船（圖546）
載人飛船能保障航天員在外層空間生活和工作以執行航天任務並返回地麵的航天器。又稱宇宙飛船。載人飛船可以獨立進行航天活動，也可用為往返於地麵和空間站之間的“渡船”，還能與空間站或其他航天器對接後進行聯合飛行。載人飛船容積較小，受到所載消耗性物質數量的限製，不具備再補給的能力，而且不能重複使用。
1961年蘇聯發射了第一艘東方號飛船，後來又發射了上升號和聯盟號飛船。美國也相繼發射了水星號、雙子星座號、阿波羅號等載人飛船。阿波羅號是登月載人飛船。