不追隨人造衛星的運動而以恒星為背景拍攝明亮的人造衛星的專用儀器。它通常用於衛星三角測量和衛星定軌，其定向精度可達1″。非跟蹤相機分固定相機和恒動相機兩種。固定相機以美國佈設的全球衛星三角網採用的BC-4型相機最為典型。用它觀測“帕吉奧斯”(Pageos)1號衛星，對衛星位置觀測均方誤差隻有±0.″25；對觀測站相對座標的測定，均方誤差為±4.1米。這類固定相機採用的是強光力、大視場、地平平式裝置的照相機。觀測時，鎖緊兩軸使照相機固定不動。當衛星像掠過底片視場時，用特制的多圓盤旋轉快門，將底片上衛星拖痕，截出數十個甚至數百個測量標志──斷口或點像，並記錄下相應的精確時刻。BC-4型相機的觀測過程可長達45分鐘，其間進行九組（衛星通過前後各四組，通過時一組）恒星的曝光，每組五點。這種多點拍攝不但能有效地減少偶然誤差，使固定式相機達到最高的定向觀測精度，也便於進行平差內插，實現各站對衛星的同步觀測。由於底片視場大達數十度，其計算過程就相當復雜，須用類似於航測或彈道照相底片的歸算方法。
恒動相機采用赤道式裝置。觀測時，照相機跟蹤恒星，同時拍攝衛星並記下相應的時刻。恒星像拍成易於測量的圓點，衛星像靠快門啟閉形成數十個測量標志。由於視場較小，底片可采用簡便的天文方法進行歸算。中國紫金山天文臺的衛星照相機采用口徑43厘米、焦距80厘米的施密特光學系統，視場直徑為7°6，可以拍到角速度為每秒1°的6等衛星，定位精度為1″，記時精度為1毫秒。由於衛星像在固定的底片上快速掠過，衛星像在底片上任何一點的有效曝光時間很短，所以，固定式衛星照相機隻能拍攝明亮的衛星，這是它的最大缺點。拍攝暗衛星，必須用跟蹤照相機。