弹道导弹发射的最初44秒内，只能爬升到7公里高度，由于云层和稠密大气的遮挡，预警卫星未必能迅速发现这个目标；之后一直到第180秒导弹发动机关机，预警卫星都可以持续跟踪这条不断延伸的红线。随后预警信号经中继卫星或地面站传到作战指挥、管理、控制系统，由其进行目标识别和跟踪，计算弹道和最终落点，引导预警雷达对目标进行更精确的跟踪，判断是否向国家领导人和军队指挥部发出导弹来袭警报。
所以，导弹预警卫星是反导系统最重要的组成之一，没有它，对弹道导弹拦截就无从谈起。
图片：美国SBIRS-2号预警卫星于2009年6月11日拍摄Delta-2-7920H运载火箭轨迹。
美国于1972年发射首颗DSP导弹预警卫星，该系列卫星共5颗，其中3颗主星各自位于大西洋、中太平洋和印度洋赤道上空，分别针对苏联从欧洲地区、北大西洋和巴伦支海，西伯利亚与鄂霍次克海，中亚地区发射的弹道导弹；备用星位于非洲与东印度洋，优先保证对北大西洋和欧洲区域的导弹发射监视。
DSP卫星以旋转扫描方式进行观测，每10秒对地球观察一次，要4-5次才能判断是否有导弹发射。同时该卫星信息传输速度较慢，从探测到导弹到把信号传给指挥中心要5分钟。该卫星的地面分辨率仅为3.58公里，实际上它看不清任何导弹，只能观测到视场内有超出检测阀值的信号连续出现并向同一方向移动，这就是它判断导弹发射的标准。
