接收衛星的導航資訊，引導導彈飛向目標的制導方式。衛星制導系統由衛星、地面站和彈上控制設備3部分組成。按工作方式分為有源和無源兩種。利用有源衛星制導系統制導時，導彈接收到衛星信號後，還要轉發信號給衛星，再經衛星回到地面站。地面站對接收的信號處理後，再將導彈的即時狀態參數發給導彈，經彈上制導電腦處理後形成制導指令。採用此種制導方式的導彈，彈上設備簡單，運算量小，成本較低，但往來信號傳遞易被截獲和幹擾。利用無源衛星制導系統統制導時，導彈接收到衛星的信號後，不再回答信號，由彈上制導計算機進行實時狀態參數計算，形成制導指令。采用此種制導方式，導彈不易被發現，不易被幹擾，是一種比較先進的制導方式。
美國和俄羅斯分別於1994年3月和1995年12月建成全球定位系統(GPS)和全球導航衛星系統(GLONASS)。兩系統均由24顆衛星構成，軌道的平均高度分別為20 200千米和19 100千米。加裝GPS或GLONASS接收裝置的導彈可以在地球上任何地方、任何時候接收到相應衛星發出的無線電導航信息。衛星制導精度高，通常用於彈道導彈的中段制導和巡航導彈的巡航段制導。如采用慣性–GPS修正系統的美國三軍通用防區外攻擊導彈(TSSAM)，其命中精度(CEP)小於3米。