Ruimtevaart en wetenschap zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. De ruimtevaart zou niet bestaan zonder de wetenschap en de wetenschap heeft weer veel profijt van de nieuwe kansen die de ruimtevaart biedt. In vele disciplines van de wetenschap blijken satellieten bijzonder waardevol.
De aarde wordt tegenwoordig frequent bemeten door verschillende aardobservatiesatellieten. Dit levert veel waardevolle gegevens op voor de wetenschap. Speciale missies zoals GOCE, GRACE en THEMIS helpen bij het beter in kaart brengen en bestuderen van de zwaartekracht op aarde en het geomagnetisch veld. Deze gegevens en de signalen van GPS-satellieten worden gebruikt bij het bestuderen van verschillende natuurlijke rampen (vulkaanuitbarstingen, aardbevingen, tsunami’s, cyclonen en stormen), beschreven onder het thema Defensie en veiligheid.
Ook voor het klimaatonderzoek leveren aardobservatiesatellieten een grote bijdrage. Ze monitoren de dynamiek van de atmosfeer (ozonlaag, ammoniak, CO2, NO2, aerosolen), de oceanen (zeetemperatuur, zee- en poolijs, zeespiegel) en het land en bos (bosmonitoring), beschreven onder de thema’s Gezondheid, Leefomgeving en Weer & klimaat.
Daarnaast maakt de ethologie in toenemende mate gebruik sateliletnavigatie het bestuderen van het gedrag van verschillende diersoorten (bijvoorbeeld pinguins, leeuwen, zeeolifanten, vogels, neushoorns) door de bewegingen van dieren met behulp van GPS-ontvangers te volgen.
In de archeologie blijken satellietbeelden ook vaak nuttig bij het localiseren van archeologische plekken.
