科学和应用卫星研制
中国自 1970 年发射成功第一颗人造卫星后，科学卫星与应用卫星研制随即开始。此后，中国在遥感卫星、通信卫星、气象卫星、资源卫星、导航卫星等领域都取得了很大进展，为国民经济和国防建设作出了重大贡献。中国还研制了通用卫星平台并实现整星出口，缩短了研制周期、节约了研制经费，提高并获得了良好的国际声誉。
科学探测卫星
“实践”系列卫星
科学探测卫星以“实践”系列为主。“实践一号”卫星是专用科学探测卫星。1971 年 3 月 3 日，“实践一号”卫星发射成功，卫星设计寿命为 1 年，实际运行时间长达 8 年。“实践二号”卫星是第一颗专门用于空间物理探测的科学卫星。1981 年 9 月 20日，“风暴一号”火箭发射成功，并将 3 颗“实践二号”卫星发射入轨。“一箭三星”发射成功，使中国成为世界上第四个具备一箭多星发射能力的国家。“实践四号”卫星是一颗空间环境探测卫星，1994 年 2 月 8 日发射成功，该卫星是小卫星研制的一次尝试。“实践五号”是中国第一颗现代小卫星，1999 年 5 月 10 日发射成功，完成了多项技术试验与科学探测任务，卫星技术达到当时的国际先进水平。
2004 年 9 月 9 日，“实践六号”A、B 两颗卫星发射入轨，主要用于空间环境探测，空间辐射环境及其效应探测。2006 年 10 月 24 日和 2008 年 10 月 25 日，“实践六号”02 组、03 组卫星发射升空。上海航天技术研究院研制的“实践七号”卫星于 2005 年 7 月 6 日发射，主要用于空间环境探测。2012 年以后，中国还陆续发射了“实践九号”“实践十号”“实践十一号”直到“实践十八号”卫星，分别应用于科学研究、微重力实验、卫星平台开发、新型发动机研制等领域。
地球空间双星探测计划
21 世纪初，中国科学院、中国航天科技集团公司和欧洲空间局联合实施了“地球空间双星探测计划”（以下简称“双星计划”），探测近地空间地球磁场及其粒子运动变化规律。“双星计划”由两颗卫星组成，分别为“探测一号”和“探测二号”。“探测一号”于 2003 年 12 月 30 日发射，设计寿命 18 个月。“探测二号”于 2004 年 7 月 25 日发射，设计寿命 1 年。“探测一号”在轨正常工作 45 个月，延寿运行 27 个月。“探测二号”工作时间也远远超过设计寿命。“双星计划”取得了许多原创性的科学发现，受到国内外科学界的好评。
“墨子号”量子科学实验卫星
在科学实验卫星领域，由中国科学技术大学潘建伟团队和中国科学院微小卫星创新研究院联合研制，于 2016 年 8 月 16 日发射的“墨子号”量子科学实验卫星相当引人注目。该卫星主要用于开展卫星与地面站建立高精度光链路、量子通信实验。该卫星完成了三大科学任务——量子纠缠分发、星地量子密钥分发和地星量子隐形传态，得到国际科学界的高度评价 。
返回式卫星
返回式卫星是中国应用卫星中最早发展、率先进入实用阶段和达到世界先进水平的一类卫星，不但在遥感应用上取得了突出成绩，在航天器技术上也获得了许多成果，为中国的载人航天事业打下了坚实基础 。
1965 年中央专委批准《关于发展我国人造卫星工作规划方案建议》时指出：发展人造卫星以应用卫星为主，应用卫星又以照相卫星为主。1966 年 5 月11—25 日，中国科学院提出“以科学实验卫星作为开始和打基础，以测地卫星，特别是返回式卫星为重点，全面开展包括通信、气象、核爆炸、导弹预警、导航等卫星，配成应用卫星的完整体系，进一步在返回式卫星的基础上发展载人飞船”。1967 年 3—9 月，七机部第八设计院完成返回式卫星方案论证报告。早期返回式卫星重 1 800 千克。1975 年 11 月 26 日，“长征二号”将返回式卫星送入预定轨道。
返回式卫星分为 6 种，分别是 0 型（FSW－0）、1型（FSW－1）、2 型（FSW－2）、3 型（FSW－3）、4 型（FSW－4）和“实践八号”（SJ－8）。FSW－0 属于第一代照相遥感卫星，FSW－1 属于第一代摄影测绘卫星，FSW－2 属于第二代国土普查卫星，FSW－3 是第二代地图测绘卫星，FSW－4 是国土详查卫星。6 种返回式卫星共发射了 24 颗，取得了明显的经济效益和社会效益，摄影定位能力达到当时的世界先进水平。通过FSW－3、FSW－4 的研制，返回式卫星平台和有效载荷不断成熟。该系列卫星还初步具备了空间平台的基本特征。
通信卫星系列
“东方红一号”卫星发射成功后，有关方面提出研制通信卫星设想。1975 年 3 月，中国卫星通信工程（“331”工程）正式列入国家计划。1983 年 1 月 29 日，第一颗“东方红二号”试验通信卫星发射。该卫星起飞质量 900 千克，定点质量 420 千克，设计寿命 3 年，装有 2 台 C 频段转发器。1984 年4 月 8 日19 时 20 分，第二颗“东方红二号”发射成功。1986 年 2 月1日，第三颗“东方红二号”发射成功。“东方红二号”卫星传输质量超过租用的国际通信卫星。在“东方红二号”基础上，中国又研制了“东方红二号甲”第二代实用通信卫星，转发器数由 2 个增加到 4 个。1988—1991 年“东方红二号甲”共计发射了 4 颗，经济效益和社会效益显著。
1986 年 3 月 31 日，国务院将第三代通信卫星“东方红三号”列为国家重点任务。该卫星重约 2 260 千克，按公用平台思想设计，装有 24 个 C 频段转发器。该卫星采用多项新技术，达到 20 世纪 80 年代国际先进水平。1997 年 5 月 12 日第二颗“东方红三号”卫星（“中卫 6 号”）发射，并于 5 月 20 日定点成功。“中卫 6 号”主要用于电话、数据传输、传真、VSAT网和电视等项业务。利用“东方红三号”平台，中国还研制了多颗“中星”系列卫星、4颗“天链一号”数据中继卫星、“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测器以及“北斗”导航卫星，总计发射卫星 40 余颗。
1998 年，中国开始新一代大型卫星公用平台即“东方红四号”的论证工作，2001 年 1 月完成了预发展任务。“东方红四号”平台最大发射质量 5 200 千克，设计寿命 15 年。“鑫诺二号”通信卫星首次使用该平台，装有 22 路 Ku 频段大功率转发器，发射重量 5 100 千克，设计寿命 15 年。整星指标和能力达到国际先进水平。2006 年 10 月 29 日，“鑫诺二号”卫星发射入轨。利用“东方红四号”卫星平台，中国还研制了“中星”系列通信卫星，也为其他国家和地区通过整星出口方式研制了多颗通信卫星，总数达 30 颗。该平台许多技术指标大大提高，整体性能达到 20 世纪末的国际水平。
21 世纪初，“东方红五号”超大型卫星平台开始研制，其属于大型桁架式平台，发射质量 10 吨，有效载荷 2 000 千克，具有高承载、大功率、长寿命、可扩展等特点。“东方红五号”可装备多达 100 路转发器，设计指标与美国波音公司 BSS702 平台、空客公司 SpaceBus4000 平台处于同一水准，该平台可满足中国 20 年内静止轨道卫星的需求，并且达到了世界先进水平。2017 年 7 月 2 日，该平台以“实践十八号”名义首次发射。