З вивчення польоту першого ШСЗ і визначення орбіт наступних ШСЗ розпочалася принципово нова ера у вивченні фігури і гравітаційного поля Землі. Методи вирішення геодезичних завдань за спостереженнями ШСЗ можна умовно розділити на геометричні і динамічні. Для вирішення геодезичних завдань першими стали застосовуватися геометричні методи космічної геодезії. У цих методах ШСЗ розглядається тільки як висока візирна ціль. Розв’язування геодезичних задач геометричними методами космічної геодезії здійснювалося на основі синхронних спостережень супутника з декількох пунктів. Спостереження ШСЗ виконувалися за допомогою фотографічних, радіотехнічних або лазерних вимірювальних систем.

        Одними з перших об’єктів спостереження геометричними методами космічної геодезії були супутники-балони «Ехо-1», «Ехо-2», ПАГЕОС, а також геодезичні супутники серії ГЕОС, на борту яких були розміщені лампи-спалахи для здійснення синхронності фотоспостережень. Ці методи використовувалися при практичній реалізації перших геодезичних програм супутникової (космічної) тріангуляції, що дозволило з високою точністю визначати геоцентричні координати станцій стеження. Бурхливий розвиток теорії руху ШСЗ, створення спеціальних геодезичних супутників і розробка нових засобів для їхніх спостережень (допплерівські приймачі, лазерні далекоміри, радіодалекомірні системи) призвели до того, що для рішення геодезичних задач все ширше стали застосовуватися динамічні методи космічної геодезії, основані на обчисленні точної орбіти ШСЗ за результатами траєкторних вимірювань з урахуванням усіх діючих на нього сил. При цьому заданими параметрами були координати пунктів, параметри гравітаційного поля Землі, параметри моделі руху ШСЗ, а також деякі геодинамічні параметри (наприклад параметри обертання Землі). Крім того, на відміну від геометричних методів космічної геодезії, динамічні методи не вимагали виконання синхронних спостережень ШСЗ і дозволяли визначати координати пунктів у системі координат, пов’язаній з центром мас Землі.

        Значний внесок у вирішення геодезичних і геодинамічних завдань внесло використання спостережень космічних апаратів глобальних навігаційних супутникових систем. Розв’язування геодинамічних завдань пов’язане з дослідженням динамічних процесів, що виникають в системі Землі, і силових полів, що зумовлюють ці процеси. Як показали результати вирішення багатьох геодинамічних завдань, а також супутникових гравітаційних місій, методи космічної геодезії можуть успішно використовуватися для визначення багатьох параметрів, які відображають динамічні процеси в надрах Землі. При цьому ШСЗ часто бувають спільними як для розв’язування геодезичних задач, так і завдань інших наук про Землю. У статті висвітлено основні етапи розвитку методів космічної геодезії при визначенні фігури і гравітаційного поля Землі, а також використання цих методів для вирішення задач геофізики, геодинаміки, океанології та інших наук про Землю.