卫星大地测量技术虽然在过去的二十年里取得了显著进步，但在理论研究和观测技术上仍有提升空间。以下是当前卫星大地测量领域发展中的四个关键技术：
1. 全球定位系统 (GPS)：基于子午卫星系统，GPS计划部署18颗卫星，轨道高度为20000公里，倾角为55°，分布在三个相距120°的轨道面上。这使得任何地点和时刻至少可以同时接收到4颗卫星，实现连续定位。GPS发射两种频率的信号，用于精确的时间信息和卫星轨道数据传递。与子午卫星系统的定位原理不同，GPS卫星装备有精确的原子钟，以卫星到地面站的时间信号计算距离，对接收机时间系统精度有高要求。1983年已有部分GPS卫星运行。
2. 卫星射电干涉测量系统 (GPS/VLBI)：利用遥远射电源的甚长基线干涉测量技术，尽管设备复杂昂贵，但研究者正在尝试利用GPS信号进行干涉测量，提供一种轻便的解决方案，对大地测量产生积极影响。
3. 卫星重力梯度测量：通过安装在卫星上的重力梯度仪获取地球重力场信息，适用于测定局部大地水准面，其精度可达米级。对于未测量或复杂地区，这种方法可作为补充手段。
4. 卫星-卫星跟踪技术：包括高-低轨道和低-低轨道的跟踪方法，如地面站对高轨道卫星如ATS－6的精确跟踪，然后用于低轨道卫星如“吉奥斯”3号或“阿波罗”航天器的轨道精确度测量。此技术经过多次试验，正不断优化。
研究利用人造地球卫星进行地面点定位以及测定地球形状、大小和地球重力场的理论和方法的学科。