导弹预警卫星①的任务是发现地球何时、何地发射了导弹，并将此信息报告美国北美防空防天司令部，以便及时监视或迎击它。这是美国国家导弹防御系统（NMD）的不可或缺的组成部分。这类卫星赖以侦察导弹发射的依据是：导弹发射初段必须依靠推力火箭（弹道导弹）燃料的燃烧，其初始段都带着炽热的尾焰升空。如美国的国防支援计划（DSP）卫星上装有红外传感器，施密斯红外望远镜，包括6000个红外探测单元的红外凝视焦平面阵列，它们对导弹尾焰的红外辐射异常敏感。它们一般5颗在轨，3颗工作，2颗备份，工作寿命约7年，并有一定的抗摧毁能力。因此，俄罗斯、中国、朝鲜、伊拉克等国的导弹一发射，DSP即能发现并预警。
海湾战争期间著名的“爱国者”反导导弹拦截“飞毛腿”导弹的画面，就是因为有DSP对“飞毛腿”发射的预警才得以成功拦截。在海湾战争中，美国使用的2颗“防御支援计划”
导弹预警卫星，各配备了由6000个红外探测单元组成的红外线望远镜。一旦DSP卫星发现伊拉克发射了“飞毛腿”导弹，其羽烟的红外图像立即由卫星传送到美国空间司令部设在澳大利亚艾丽斯普林斯的卫星地面站，并由军用通信卫星传给设在美国科罗拉多州的夏延山空军基地的导弹预警中心。这两地的计算机计算出导弹的预落点，并把预警信息传送给“爱国者”导弹发射阵地。整个过程所花费的时间不超过2分钟。也就是在“飞毛腿”导弹升空后约5分钟，地面防空部队已经接收到了预警信息，可马上发射“爱国者”导弹并发出空袭警报，因为“飞毛腿”导弹的飞行时间是7分钟。
但是，7分钟的飞行时间毕竟是短暂的。DSP预警卫星无法获取大量数据，也就无法提供非常精确的落点预测。另外，DSP预警卫星的误警率很高，连森林火灾、太阳在海面上的反光和喷气战斗机的尾气都会引起报警。
美国国防部官员说，人们不仅需要“警铃”而且更需要确认来袭导弹的数目和种类。海湾战争提示了改进DSP卫星的重要性。
1991年4月，早期预警系统项目再次被提出来。并要求承包商进行2年的论证。第一颗早期预警卫星在20世纪90年代末发射，用以取代DSP卫星。为了加强其侦察能力，卫星上还装有可见光电视摄像机，它对于发射导弹的类型、威力分析有很大帮助。
注：
①DSP导弹预警卫星运行于静止轨道，从1970年起已发展到第三代。美国原先在太平洋、大西洋和印度洋上空部署了4颗DSP导弹预警卫星，用来监视前苏联等国的弹道导弹发射。海湾危机爆发后，美国把其中的两颗卫星移到海湾地区赤道上空，专门监视伊拉充的弹道导弹。
此外，DSP上装有核爆炸探测器，印度或是巴基斯坦的核试验都逃不过它的眼睛。DSP卫星20世纪70年代初即升空属第一代卫星，至今，它们已搜集大量有关前苏联和现在的俄罗斯、中国及其他国家大量核试验、导弹试射的情报。