أطلقت الولايات المتحدة القمر "ترانزيت ١-بي" في أبريل ١٩٦٠ ضمن أول نظام ملاحة عملي يعتمد الأقمار الصناعية. طورت البحرية الأمريكية النظام لمساعدة الغواصات والسفن على تحديد مواقعها بدقة اعتمادًا على قياس تغير تردد الإشارات. مهد "ترانزيت" تقنيًا لأنظمة الملاحة العالمية اللاحقة مثل "جي بي إس". اكتشف الفلكي "ويليام هنري بيكرينغ" قمر زحل "فيبي" باستخدام صور فلكية التُقطت سنة ١٨٩٨، وأُعلن الاكتشاف في العام التالي. كان أول قمر يُكتشف بالتصوير الفوتوغرافي بدل الرصد المباشر بالتلسكوب، كما تبين لاحقًا أن مداره بعيد ومائل وعكسي مقارنة بمعظم أقمار زحل الكبرى. أطلقت الولايات المتحدة القمر الصناعي "إكسبلورر ٣٢" سنة ١٩٦٦ لدراسة الغلاف الجوي العلوي وكثافته وتركيبه. حمل أجهزة لقياس الجسيمات والضغط، كما أمكن للباحثين استنتاج كثافة الهواء العالية جدًا في المدار من مقدار تباطؤ القمر وتغير مداره بفعل السحب الجوي. ساهمت البيانات في تحسين نماذج الغلاف الحراري. عاد القمر الصناعي الأمريكي "إكسبلورر ١" إلى الغلاف الجوي واحترق عام ١٩٧٠ بعد بقائه في المدار أكثر من ١٢ عامًا. كان أول قمر صناعي تطلقه الولايات المتحدة بنجاح عام ١٩٥٨، وحملت أجهزته تجربة قادها الفيزيائي "جيمس فان ألن" أسهمت في اكتشاف الأحزمة الإشعاعية المحيطة بالأرض. انفجر جرم فضائي فوق منطقة تشيليابينسك الروسية سنة ٢٠١٣ بقوة كبيرة في الغلاف الجوي، مولدًا موجة صدم حطمت نوافذ وألحقت أضرارًا بآلاف المباني وأصابت نحو ١٥٠٠ شخص. وقع الحدث قبل ساعات من مرور الكويكب "٢٠١٢ دي إيه ١٤" قرب الأرض، لكن الجرمين لم يكونا مرتبطين ببعضهما.