遙感衛星最早就是為了軍事應用而研制，后來有一些逐漸從軍事專用技術擴展到民用領域。從已掌握的資料來看，在衛星使用的遙感技術上，目前軍用衛星與民用衛星相比，依然保持著絕對的技術優勢。航天遙感技術在軍事方面的應用主要包括軍事偵察、導彈預警、武器制導、軍事測繪。

遙感技術用于軍事偵察，是目前最為有效、最為安全，同時又是最可靠的偵察手段。按照國際慣例，距離地球表面100公里以上的太空，不屬于地面國家的領空范圍，不必擔心偵察衛星的活動被指控為侵略行為。因此，航天遙感技術作為現代軍事偵察的重要手段，具有偵察范圍廣、不受地理條件限制、發現目標快等優點，能獲取采用其他途徑難以得到的軍事情報。

由于衛星遙感技術和光纖通信技術的發展，使一國境內的任何露天目標都能被其他國家偵察得了如指掌；而衛星觀測、遠程理化分析及信息加工技術，又加強了截獲軍事情報及核查武器設施的能力，國家的軍事主權和邊界安全都面臨無形侵襲的威脅。從偵察衛星拍攝的遙感照片上，能看清飛機和導彈發射架等軍事裝備和設施，能分辨坦克和戰車的類型，能識別直徑為0.1－0.3米的物體。同時，對作戰區域全天候、全天時、全方位、高動態的航天遙感偵察，可以迅速、及時地獲取多頻段、多時相、高分辨率的遙感圖像信息，從而了解敵方整體部署情況，監視、跟蹤并預測敵方部隊的未來行動，全面掌握打擊目標的位置分布，引導精確攻擊武器準確命中目標，并有效評估戰場毀傷效果。

隨著遙感系統的小型化，把遙感技術和武器相結合以提高武器智能化水平與命中精度，已成為遙感技術發展的趨勢之一。遙感技術既可用于戰術導彈、炮彈和炸彈等武器的制導系統，也可用于戰略導彈的制導系統。

軍事遙感測繪技術在軍事上的一個重要應用，就是為軍事行動提供軍用地形圖以及為未來數字化戰場做好測繪勤務保障。

經過30多年的發展，遙感技術已廣泛滲透到我國民經濟及國防建設的各個領域。我國現有的軍用遙感衛星有“尖兵”系列偵察衛星以及“前哨”系列紅外預警衛星。

中國的遙感衛星系統整體衛星數量和技術水平雖然落后于美國的“鎖眼”“長曲棍球”系列遙感衛星系統，但隨著中國航天事業的高速發展，遙感衛星在中國的國防領域以及未來的軍事行動中將越來越扮演著重要的角色。