美国人经过多次失败才成功地实现了世界上第一次回收照相侦察卫星。1959年1月21日，美国在加州的范登堡空军基地成功地发射了一枚带有“日冕”间谍卫星的巨型火箭，但火箭上段几个小火箭发生技术故障，导致整个发射失败。查找故障原因后，美国于2月28日又发射一颗“日冕”（“发现者”1号）卫星。为了减少损失，这颗卫星没有放置相机和回收舱，卫星飞到了150千米高的轨道上。4月13日，间谍卫星的第三次发射，因回收舱放错了位置而无法执行任务。6月和8月又分别连续进行了两次发射，全都失败。第十次试射更为悲惨，火箭刚点火升空，便猛地发生爆炸，整个卫星系统被炸得粉碎。直到1960年4月15日，“日冕”间谍卫星第十一次发射，卫星进入了太空轨道，星上的新型柯达胶卷开始发挥作用，但回收舱返回地球时出了问题，回收失败。
1960年8月10日，“发现者”13号卫星在正常运行一天后，在轨道上接收地面指令控制，弹射出一个载人大气层的密封舱，回收舱也成功地返回了地球，降到了太平洋夏威夷西北330海里的洋面上，成为人类航天史上第一个回收成功的侦察卫星。回收式（也叫返回式）照相侦察卫星，是按地面指令或者按程序自动在预定目标区上空拍摄照片，把胶卷保存在回收舱内，等卫星飞回到回收区，回收舱与星体分开，降落到空中、地面或者海上，进行回收。但这次发射没有带照相机和胶卷，只带了美国国旗。1960年8月18日发射的“发现者”14号卫星，回收胶片舱成功。一次飞行拍摄的苏联国土总面积相当于U-2侦察飞机飞行24次获得的总和。1995年2月24日，美国副总统戈尔在中央情报局公布的4幅间谍卫星绝密照片，其中一幅就是1960年8月18号回收的、分辨率为15米的苏联远东地区一个军用机场跑道。
后来，回收间谍卫星发展很快，应用很广，回收间谍卫星的胶片舱发展成多个，并且可分次回收。但这种直接回收胶片舱的回收方式获取情报慢，所以在间接回收侦察卫星发展起来之后，回收胶片舱侦察卫星的应用就逐渐减少了。间接回收侦察卫星是在卫星上将照片转换成无线电信号发送回地面，地面接收站再将它转换成图像；或者在卫星上用诸如电视摄像机遥感器拍摄图像，变成无线电信号传送回地面。
苏联“旅行者”1号人造地球卫星
1957年10月4日，在哈萨克大草原上的科拜努尔卫星发射场，苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星。这颗人造地球卫星叫“旅行者”1号，是铝合金造的圆球，直径58厘米，重836千克。它的里面有两台无线电发射机，外面装有两对4根天线，每间歇03秒发射持续03秒的无线电信号。它在太空飞行的轨道最近距地球表面2285千米，最远为9641千米，总共工作92天，飞行6000万千米后，于1958年1月4日陨落。
在现在的技术水平上看“旅行者”1号卫星，质量很小，仪器设备简单，寿命也很短，但它是第一个与地球引力进行强有力挑战的胜利者，是世界上第一个由人类派出去的遨游太空的使者。它的成功证明了人类能够冲出地球引力的束缚，也拉开了人类航天活动的序幕。
在20世纪50年代，当时世界两个超级大国相互竞争，特别是在军事技术方面的竞争十分激烈。1955年，美国政府宣布，将在1957年的国际地球物理年发射一颗人造地球卫星。当时的苏联领导人赫鲁晓夫立即召开紧急会议，任命火箭总设计师谢尔盖·科罗廖夫负责人造地球卫星的研制、发射工作，并要求一定要抢在美国前面。为保证人造地球卫星发射成功，科罗廖夫提出人造地球卫星采用里面装上发报机的空心球，并决定采用三级火箭进行发射。科罗廖夫和他的同事夜以继日地工作，终于成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星，在世界上产生了巨大的震动和影响。美国匆忙于1957年12月4日发射自己的第一颗人造地球卫星，但点火后两秒钟就爆炸了，直到1958年2月1日，才由已加入美国国籍的原德国火箭专家布劳恩研制的“丘比特”C号火箭，将一颗14千克的人造地球卫星“探险者”1号送上地球轨道。
此后，世界上好几个国家，包括中国，陆续发射了很多颗人造地球卫星。
航天飞机
美国“发现者”号航天飞机
1985年1月25日14时50分，“发现者”号航天飞机由肯尼迪航天中心发射升空。这是世界上航天飞机第一次执行全军事任务的飞行。航天飞机绕地球飞行47圈。飞行中，除进行了军事试验外，还从航天飞机上施放了一颗25吨的高级间谍卫星，部署在苏联以南赤道上空约36万千米的同步轨道上，用于跟踪苏联的导弹试验，窃取苏联的遥测、电台广播及雷达发出的信号，并监听欧、亚、非广大地区的通信联系，以便获得军事情报。
“发现者”号航天飞机的这次飞行，是在极其秘密的情况下进行的，发射时间在起飞前9分钟才宣布。飞行