一般情況下，反衛星衛星與空間監視網、地面監視網、地面發射一監控系統組成反衛星武器系統，透過地面控制進行變軌機動，最後依靠自動搜尋系統接近目標衛星並將其摧毀。
20世紀70年代以來，美國多次試驗反衛星衛星，其中一種試驗裝置的總重量高達約3000千克（含變軌機動用的推進劑約500千克），用兩級液體燃料火箭發射入軌，具有改變軌道面傾角5°～10°的能力，使用非核戰鬥部或無控火箭，能攔截執行高度為150千米～1500千米的衛星。
20世紀80年代，美國研製的“智慧卵石”是一種天基動能反衛星武器。它兼有反衛星和反導彈作戰能力，實質是一種具備攻擊性的小衛星。由於這種武器可自主式獨立作戰，並可投放多枚誘餌，又能部署於不同的軌道以及進行彈體抗核加固或鐳射防護等，所以生存能力較強。“智慧卵石”有一定的智慧水平，推力器從發出點火指令到最大機動的響應時間已達毫秒級，可以滿足碰撞來襲導彈和衛星的要求。它裝有傘型殺傷增強裝置，以增大碰撞面積。
近年，美國又試驗了用於對敵方衛星進行攔截、摧毀或致殘的反衛星衛星。2003年1月29日，美國空軍用“德爾他Ⅱ”火箭發射了“實驗衛星系統-10”，分離後，該衛星機動到火箭體的35米範圍內檢查、拍攝、傳輸數字影象，並在整個24小時的任務期間完成了大量在軌機動試驗。
2005年4月11日，美國又發射了“實驗衛星系統-11”，該衛星可能是一種反衛星武器，在軌道上執行一年時間，主要試驗對目標的監視能力，並用於演示先進的軌道機動和位置保持能力。2007年4月24日，美國發射了“近場紅外實驗”衛星，它可攜帶一個小型“打擊裝置”，利用物體飛越地球低軌道時產生的巨大動能打擊乃至摧毀附近的導彈或衛星。美國軍方希望將其改造成一種反衛星武器。
