科学探测卫星，是用来进行空间物理环境探测的卫星。它携带着各种仪器，穿行于大气层和外层空间，收集来自空间的各种信息，使人们对宇宙有了更深的了解，为人类进入太空、利用太空提供了十分宝贵的资料。世界各国最初发射的卫星多是这类卫星或是技术试验卫星。
美国发射的第一颗卫星“探险者”号就是一颗科学探测卫星，以后“探险者”发展成一个科学卫星系列，它们主要用于探测地球大气层和电离层；测量地球高空磁场；测量太阳辐射、太阳风；探测行星际空间等。“探险者”号卫星系列多为小型卫星，但其外形结构差别很大，由于探测的空间区域不同，它们的运行轨道有高有低、有远有近，差别也很大。
“电子号”卫星是前苏联的科学卫星系列，星上装有高、低灵敏度的磁强计、低能粒子分析器、质子检测器、太阳x射线计数器以及研究宇宙辐射成分的仪器等。 该系列卫星的主要任务是研究进入地球内、外辐射带的粒子以及相关的各种空间物理现象。
中国的“实践”系列卫星即是技术实验卫星，又是科学探测卫星。“实践一号”卫星装有红外地平仪、太阳角计等探测仪器，取得了许多环境数据。“实践二号”和二号甲、二号乙是用一枚火箭同时发射的三颗卫星。其中“实践二号”外形为八面棱柱体，任务是探测空间环境，试验太阳电池阵对日定向姿态控制和大容量数据存贮等新技术。
天文卫星也是一种科学卫星，它专门对各种天体和其他空间物质进行科学观测。天文卫星在离地面几百公里或更高的轨道上运行，由于没有大气层的阻挡，星上仪器可以接收来自其它天体的各波段电磁波辐射，能够更好地观测宇宙空间。
天文卫星的轨道多数为圆形或近圆形、高度为几百公里，但一般不低于四百公里。这是因为太阳系以外的天体离地球极远，再增加轨道高度也不能缩短相互间的距离，改善观测能力；而轨道太低时，大气密度增加，卫星也难以长时期运行。 |