在众多用途的卫星中，侦察卫星是数量最多的应用卫星。它素有空间秘密哨兵之称，自60年代出现以来，发展很快，约占卫星总数的60%，它们主要用来窃取军事情报。卫星侦察的优点是侦察面积大，范围广，速度快，效果好。目前世界上的侦察卫星系统，主要包括拍摄对方地面战略目标的照相侦察卫星，侦察对方雷达、军用电台部署和性能的电子侦察卫星，监视舰艇活动的海洋监测卫星，以及核爆炸探测卫星、预警卫星等。
在各种卫星的侦察手段中照相侦察发展得最早，最快，数量最多，技术也最古成熟。它具有分辨率高。察微知著，一览无余了如指掌的特点。
利用军事侦察卫星这只“火眼金睛”刺探敌情是“知彼”的一种先进手段。侦察卫星包括照相侦察卫星、电子侦察卫星、海洋监视预警卫星、导弹预警卫星和核爆炸监视预警卫星等。
世界第一颗照相侦察卫星是美国1959年2月28日发射的“发现者”1号。照相侦察卫星的基本设备是不见光照相机，有全景扫描相机和画幅式相机两种。前者一般用于执行普查任务，可把地面上广大地区的景物拍下来。画幅式机所拍范围虽小，但分辨力高，适用于军事机构、导弹基地、交通枢纽等战略目标的拍摄。这种卫星上还装有红外、多光谱、微波等照相机，发展到后期又装备有雷达照相机，及星载照片暗箱设备、信号处理和传输系统、机动发动机、回收舱等。侦察卫星的照片有直接回收和无线电传输两种回收方式。
直接回收，就是把照片装入密封舱，送回地面冲洗判读；无线电传输，即为先在星上冲洗照片，把它转成数字电信号，以无线电发回地面，再还原目标图像。照相侦察卫星主要靠可见光工作，因而必须控制卫星总是在白天上午9时到下午3时通过目标上方，并处于太阳同步轨道上。
但是，卫星侦察并非万能的，它在对手的各种欺骗和遮蔽对策下有时显得无能为力。而且150千米高度轨道卫星对地面目标分辨力的光学极限值是10厘米，即地面10厘米内的两个或两个以上物体，卫星片上只能显出一个点，所以要判断一些细微的情况就会显得一筹莫展。