Dada su gran variedad, existen diversas clasificaciones; la UIT los divide de acuerdo con el tipo de servicio que éstos prestan, de tal manera que los hay fijos, móviles, de radiodifusión, de radionavegación y de exploración de la Tierra.

Edward W. Ploman los distingue en dos grandes categorías:

• Satélites de observación. Para la recolección, procesamiento y transmisión de datos de y hacia la Tierra.
• Satélites de comunicación. Para la transmisión, distribución y diseminación de la información desde diversas ubicaciones en la Tierra a otras distintas posiciones.

Para propósitos de estudio es conveniente clasificar los diferentes tipos de misiones satelitales basándose en las características principales de sus órbitas respectivas:

• Satélites geoestacionarios (GEO). Son los que se ubican en la órbita del mismo nombre, sobre la línea del Ecuador y a una altitud de 36 mil km. Son utilizados para la transmisión de datos, voz y video.
• Satélites no geoestacionarios. Que a su vez se dividen en dos:
  • Los Mediun Earth Orbit (MEO), ubicados en una órbita terrestre media a 10 mil km de altitud.
  • Los Low Earth Orbit (LEO), localizados en órbita más baja, entre 250 y 1500 km de altitud. Tanto los satélites MEO como los LEO, por su menor altitud, tienen una velocidad de rotación distinta a la terrestre y, por lo tanto, más rápida; se emplean para servicios de percepción remota, telefonía etc., por mencionar algunos de sus usos