預警衛星（early warning satellite）：亦稱飛彈預警衛星。用於監視和發現敵方戰略飛彈的發射、跟蹤其飛行並發出警報的偵察衛星。預警衛星是名副其實的千里眼，通常由多顆衛星組成預警網，利用衛星所載紅外與可見光探測器、望遠鏡或電視攝像機，發現並跟蹤飛彈發動機尾焰或彈體的紅外輻射，並向地面傳送目標圖像，在地面電視螢幕上顯示飛彈尾焰圖像的運動軌跡，據此識別目標的真偽，判明飛彈發射點和落點的位置，以便己方及時組織戰略防禦和反擊。預警衛星還可以用於監視飛彈試驗和航天發射活動；裝有X射線探測器、γ射線探測器和中子計數器等核輻射探測器，則可以監視和發現大氣層內外的核爆炸。美國和前蘇聯/俄羅斯等國相繼發射了預警衛星。
預警衛星一般發射到地球靜止軌道上，在衛星上裝有高精度的探測器。這個探測器在空中定向，始終指向敵對方的地區。一旦敵方發射飛彈，在不到幾分種的時間內，衛星就可以探測出來，同時通過對飛行彈道進行計算，可以確定它的落點和攻擊目標，並馬上把信息傳到本部指揮中心，提醒作好反擊準備。一般的洲際飛彈要飛行幾十分種的時間，就是一般中程飛彈也要飛行幾分種到十幾分種的時間。預警衛星的報警就為自己一方贏得了寶貴的時間。有的衛星上還裝有核輻射探測器如X射線探測器、 射線探測器等來監視大氣層內外的核爆炸。預警衛星是名副其實的千里眼，甚至可以稱為萬里眼。有代表性的預警衛星就是美國代號為647的早期預警衛星。在上裝有一個巨大的紅外線望遠鏡探測器，探測器的鏡頭始終對準敵方的地區。鏡頭內的探測器可以以一定的速度圍繞軸線轉動，我們稱它為掃描，以擴大它的監視範圍，每隔10秒鐘掃描一次。裝有高解析度的電視攝像機，在沒有情況的時候，每隔30秒鐘向地面傳送一次圖像，而一旦發現情況，如敵方的飛彈發射時，攝像機自動邊疆的向地面傳送圖象。在衛星上還有目標識別系統，可以識別是真目標還是假目標，甚至識別雲層。美國人從1970年到1982年發射了13顆預警衛星，一般由2－3顆衛星組成預警網。
