1955年的一天，前苏联航天设计局负责人科罗廖夫忽然灵机一动：既然火箭可以把核弹头射到数百千米远的地方，为什么不可以把核弹头取下，换上卫星呢？经过几个月的酝酿，前苏联政府终于在1956年1月30日做出了决议，批准发展一颗重型人造卫星，并从R—7导弹上开发一种派生型火箭，将卫星送入太空轨道。1957年10月4日，前苏联拜科努尔发射场格外肃静，一枚三级运载火箭傲然矗立在发射台上，火箭上载着世界上第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”。伴随着“轰”的一声巨响，大地猛地颤动起来，火箭带着长长的焰尾冲上了云霄。几分钟后，卫星终于从火箭上弹出，以每秒7.9千米的第一宇宙速度，进入了环绕地球飞行的轨道。卫星内的无线电发射机通过星外天线发射出无线电波，地面监控人员很快便收到了来自太空的无线电信号。“成功了!”所有的工作人员都欢呼起来。由此，人类迈向太空的桂冠，理所当然地落在了前苏联人的头上。
世界上第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”从地球上有了第一颗人造卫星至今虽然仅40余年，但各国的空间技术都有了迅猛的发展。1960年8月12日，美国国家航空航天局成功地发射了一颗实验性的无源通信卫星“回声1号”，它实际上是一只由聚酯薄膜制成的气球，直径达30米，有10层楼房那么高，但球壳却极薄，同报纸的厚薄差不了多少。人们从此实现了“地球——人造卫星——地球”的空间无线电通信。
俗话说“天有不测风云”。传统的气象观测系统一直用直接测量法，即利用各种测量仪器直接测出大气的温度、湿度、气压、风力等数据。而面对占地球表面80％的海洋、极地和人烟稀少、难以建立气象站的地区，则无法保证观测数据的完整性和准确性。1960年4月1日，美国发射了世界上第一颗气象实验卫星“泰勒斯”号。该卫星重约128千克，用两台电视摄像机进行地面摄影并传递云层照片，使气象学家可追踪、预报和分析风暴。
到目前为止，美国、俄罗斯(包括前苏联)、日本、欧洲空间局、中国、印度等国共发射了100多颗气象卫星。
几乎在同时，美国发射了世界第一颗“子午仪”导航卫星，传统无线电导航系统从此被取代。此系统主要由美国海军使用，到1967年开始正式向民用开放。它由4颗卫星组成导航网，全球的舰船平均每隔90分钟就可以看到一次“子午仪”，并接收其自动发射的信号进行定位，定位精度约为30～40米，每次定位约需8～10分钟。“子午仪”导航卫星系统是低轨道导航卫星，它集中了远程无线电导航台全球覆盖和近程无线电导航台定位精度高的优点，仅用4颗卫星就能提供全天候全球导航覆盖和周期性二级(经纬度)定位能力。