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| 彈道導彈發射時會留下明顯的尾跡，天氣良好時能發現地面山林大火的預警衛星當然也能發現這條尾跡。 |
最初人們選擇用雷達對來襲彈道導彈發布預警信息。但由於地球是圓形的，因此雷達只能發現高空目標，這就浪費了導彈發射之初的2分鐘時間；而且雷達不能連續開機，總有進行檢測修理時候。於是科學家選擇將用不疲憊的哨兵部署在太空，這就是導彈預警衛星。為了讓它能夠持續觀測敵方導彈發射陣地，人們選擇3.6萬公里高的地球同步軌道，通過多顆分區觀測實現全球無縫預警。
彈道導彈發射的最初44秒內，只能爬升到7公里高度，由於雲層和稠密大氣的遮擋，預警衛星未必能迅速發現這個目標；之後一直到第180秒導彈發動機關機，預警衛星都可以持續跟蹤這條不斷延伸的紅線。隨後預警信號經中繼衛星或地面站傳到作戰指揮、管理、控制系統，由其進行目標識別和跟蹤，計算彈道和最終落點，引導預警雷達對目標進行更精確的跟蹤，判斷是否向國家領導人和軍隊指揮部發出導彈來襲警報。
所以，導彈預警衛星是反導系統最重要的組成之一，沒有它，對彈道導彈攔截就無從談起。
美國於1972年發射首顆DSP導彈預警衛星，該系列衛星共5顆，其中3顆主星各自位於大西洋、中太平洋和印度洋赤道上空，分別針對蘇聯從歐洲地區、北大西洋和巴倫支海，西伯利亞與鄂霍次克海，中亞地區發射的彈道導彈；備用星位於非洲與東印度洋，優先保證對北大西洋和歐洲區域的導彈發射監視。
DSP衛星以旋轉掃描方式進行觀測，每10秒對地球觀察一次，要4-5次才能判斷是否有導彈發射。同時該衛星信息傳輸速度較慢，從探測到導彈到把信號傳給指揮中心要5分鐘。該衛星的地面分辨率僅為3.58公里，實際上它看不清任何導彈，只能觀測到視場內有超出檢測閥值的信號連續出現並向同一方向移動，這就是它判斷導彈發射的標準。
洲際導彈發射井彼此間距5公里以上，以免被同一顆核彈所摧毀，因此這一分辨率不會造成問題。但對發射間距較小的戰術彈道導彈來說，DSP衛星會把多枚同時發射的導彈看成一枚，給指揮系統以錯誤的信號。因此我國火箭軍強調演練齊射能力，以增強導彈突防能力。
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