导航卫星按导航方法分为多普勒测速导航卫星和时间测距导航卫星。前者供用户测量导航信号的多普勒频移来求出距离变化率，以进行导航定位；后者供用户测量导航信号传播时间来求出距离进行导航。根据用户的需要,导航卫星又可分为主动式导航卫星和被动式导航卫星。此外，还可按轨道高低分为低轨道、中高轨道和地球同步轨道导航卫星。而按用途不又可分为军用导航卫星和民用导航卫星。

最新发展的双星定位系统具有将通信与导航结合在一起的能力。利用两颗同步实点卫星就能进行双向信息交换，虽然属地区性，但覆盖地区却很大（如整个中国和东南亚都在覆盖范围），既简化了用户设备，又增加了数据通信功能，使导航、定位、通信三者有机结合；能增强中心站的运行控制，便于商业运用。以美国“吉奥星系统”为代表的新一代卫星无线电定位系统若与地面数据库联系，则可为用户提供班机时刻、天气预报、财政情况等多种信息服务。用6颗卫星便可组成全球卫星导航系统，比GPS更便宜、更简单。

卫星导航系统的出现，解决了大范围、全球性以及高精度快速定位的问题，为车船、飞机、导弹武器提供了先进的导航服务。

美国“子午仪”导航卫星
卫星导航定位系统（GPS）是一种以卫星为基础的无线电导航系统。美国于1960年4月发射了世界第一颗“子午仪”导航卫星，1964年建成第一代卫星导航定位系统。1978年以后又建立了第二代“导航星”系统（GPS）。

该系统的空间段由18至24颗分布于6个轨道面的卫星组成。各地用户随时可见4颗以上的卫星，只要捕获星上的识别码、位置信息和时间信息，就可以计算出自己的位置，其定位时间短、精度高，星上还配有精确的原子钟，可以定时和测速。

先进的“导航星”全球定位系统

美国的第二代导航卫星“导航星”全球定位系统（GPS）是世界上先进的导航卫星系统。
该系统由太空星座、地面站和用户设备三大部分组成。太空星座构成的21颗卫星均在圆形倾斜中高轨道上运动，轨道高度约为1.9万千米，倾角55度，运行周期12小时。该系统的定位精度为5米，测速精度优于0.1米/秒，授时精度优于1微秒。

“导航星”全球定位系统是美国国防部在海、空军1960年4月“子午仪”导航卫星研究成果的基础理论上，于1973年12月制定的一项美国三军统一使用的国防导航卫星计划发展而来的。1978年开始发射和建设，至1993年整个系统部署完毕。这种新式导航系统能快速、连续地为车船、飞机以及导弹武器提供高精度三维位置、速度和时间的信息，实现近乎实时的导航，一次定位时间只需几秒钟到几十秒即可以完成。
该系统的工作原理是时间测距，即GPS卫星连续不断地播发它们的识别码、位置信息和时间信息。在地球上的任何一点，用户都可以同时看到该系统的6～7颗卫星，如同时接收到3颗卫星发射的信号，就可以确定用户的座标。如果同时接收到4颗卫星发射的信号，就能进行精确定位和测速，并能给出精确时间。具体过程是：用户通过接收信息测出相互之间的电波时间，再乘以电流波传播速度，就可得到卫星至用户的距离，然后可算出用户的所在位置坐标。卫星使用Ｌ波段的1227.6和1575.42兆赫双频导航信号，还装有非常精确的原子钟，其误差每3万年到30万年1秒。如用户装有与卫星同步的时钟，则可以精确地获知自身所在的地理经纬度、高度和速度。
该系统最初是为满足陆海空军高动态的飞机、导弹等导航定位需要，其定位精度远远高于美国最早研制的导航卫星“子午仪”。现在也向民用开放，只是接收机性能参数有所区别，导航精度平均为15米，与军用差别不大。

第三代卫星无线电定位系统
在美国尚未全部建成第二代“导航星”全球定位系统（GPS）之际，一种更加先进的导航卫星定位技术又问世了，这就是被人称为第三代的“卫星无线电定位系统”。其典型代表是美国“吉奥星系统”。
这种新系统通过卫星进行无线电通信、测距，用计算机技术确定用户的精确几何位置，并能将所获得的信息传递给地面中心站和其他用户的系统。它的功能包括导航、定位和移动通信，而移动通信前两代系统不具备。该系统与地面各种数据库连接，不仅可以向用户提供班机时刻、天气预报、财政情况等多种信息，还可以提供双向自主式通信，甚至可代替VHF频率的无线电联系。
美国吉奥星系统可由3颗卫星组成区域性导航系统，用6颗卫星即可组成全球导航系统，比用18颗、21颗卫星的GPS系统更便宜、更简单。其用户收发信机是一个手提式仪器，1秒钟即可以完成一次通信过程。每台用户发信机只需500美元，比在海湾战争中美军用的便宜一半，可供飞机、舰船、车辆和单个步行者使用。