С изучения полета первого ИСЗ и определения орбит последующих ИСЗ началась принципиально новая эра в изучении фигуры и гравитационного поля Земли. Методы решения геодезических задач по наблюдениям ИСЗ можно условно разделить на геометрические и динамические. Для решения геодезических задач первыми стали применяться геометрические методы космической геодезии. В этих методах ИСЗ рассматривается только как высокая визирная цель. Решение геодезических задач геометрическими методами космической геодезии осуществлялось на основе синхронных наблюдений спутника с нескольких пунктов. Наблюдения ИСЗ выполнялись с помощью фотографических, радиотехнических или лазерных измерительных систем.

        Одними из первых объектов наблюдения в геометрических методах космической геодезии были спутники-баллоны «Эхо-1», «Эхо-2», ПАГЕОС, а также геодезические спутники серии ГЕОС, на борту которых были размещены лампы-вспышки для осуществления синхронности фотонаблюдений. Эти методы использовались при практической реализации первых геодезических программ спутниковой (космической) триангуляции, что позволило с высокой точностью определять геоцентрические координаты станций слежения. Бурное развитие теории движения ИСЗ, создание специальных геодезических спутников и разработка новых средств для их наблюдений (доплеровские приемники, лазерные дальномеры, радиодальномерные системы) привели к тому, что для решения геодезических задач все более широко стали применяться динамические методы космической геодезии, основанные на вычислении точной орбиты ИСЗ по результатам траекторных измерений с учетом всех действующих на него сил. При этом определяемыми параметрами являлись координаты пунктов, параметры гравитационного поля Земли, параметры модели движения ИСЗ, а также некоторые геодинамические параметры (например параметры вращения Земли). Кроме того, в отличие от геометрических методов космической геодезии динамические методы не требовали выполнения синхронных наблюдений ИСЗ и позволяли определять координаты пунктов в системе координат, связанной с центром масс Земли. Значительный вклад в решение геодезических и геодинамических задач внесло использование наблюдений космических аппаратов глобальных навигационных спутниковых систем.

         Решение геодинамических задач связано с исследованием динамических процессов, проистекающих в системе Земли, и силовых полей, обуславливающими эти процессы. Как показали результаты решения многих геодинамических задач, а также спутниковых гравитационных миссий, методы космической геодезии могут успешно использоваться для определения многих параметров, отражающих динамические процессы в недрах Земли. При этом ИСЗ часто бывают общими, как при решении геодезических, так и задач других наук о Земле. В статье отражены основные этапы развития методов космической геодезии при определении фигуры и гравитационного поля Земли, а также использование этих методов для решения задач геофизики, геодинамики, океанологии и других наук о Земле.