苏联人造地球卫星的发射成功，震惊了全世界，也刺激了美国。为了改变被动局面，美国政府发布紧急命令，发射“先锋号”卫星，同时命令冯·布劳恩用陆军中程导弹“朱庇特”发射人造卫星。
1958年1月31日，冯·布劳恩主持把美国第一颗人造地球卫星“探险者一号”送上了天。这颗卫星装有电子观测仪器，可向地球发回信息。1958年3月，美国发射了采用太阳能电池的“先锋二号”。为了测定放射能，美国于1958年3月23日发射“探险者三号”卫星，测得地球外围有一层很强的辐射能带，称为范艾伦带。这个卫星使用了钢丝录音机，长时间记录结果，定时将观测结果送回地球。
人造卫星的竞争，促使各发达国家对科技政策进行全面调整，普遍增加科研经费和科技人员，加强科技情报和教育工作。美国在这方面受到的震动大，调整也大，1958年新建情报服务局，成立国家宇航局，协调组织美国的空间科技活动。20世纪60年代，美国宇航局已有职工三到四万人，预算达五六十亿美元。
1958年12月8日，美国发射“成功计划”卫星，最早在太空传送人的声音。
1959年开始，苏美两国将卫星研究重点转向回收技术，而要实现回收，则必须控制卫星的飞行姿态和研制准确的反作用喷射，这在技术上难度不小。美国从1952年起进行了卫星在地球高空摄影和卫星回收的实验，平均每月发射一颗卫星。1960年8月10日，美国发射“发现家8号”，8月13日回收成功，回收卫星的重量为45千克。
苏联于1960年5月15日发射宇宙飞船1号，由于反向喷射控制失灵，飞船回收失败。8月19日，苏联又发射宇宙飞船2号，绕地球飞行两天后，飞船回收获得成功，但比美国回收成功时间晚八天。宇宙飞船2号重46吨，装狗两只，还有其他一些小动物。两只狗平安返回地面，比美国的回收规模大，技术指标高。
1960年12月1日，苏联发射宇宙飞船3号，技术难度大，轨道和未来的载人地球卫星轨道计划一致，但回收未能成功。苏联总结失败教训，改进措施，于1961年3月9日发射宇宙飞船4号，1961年3月25日发射宇宙飞船5号。这两次飞船回收都获得成功，为载人飞船的发射打下了可靠的基础。
其他国家的人造卫星的研制工作，与苏美两国的差距较大，多数国家是利用外国火箭将自己的卫星发向太空，或是与苏美合作发射的。
1966年2月17日，法国发射“A-1号”卫星。
1969年11月8日，西德发射“阿祖尔”卫星。
1970年2月，日本发射“大偶号”卫星。
1970年4月24日，中国发射科学实验卫星，它由我国自行设计、制造，重173千克。1971年3月3日，我国发射科学实验卫星，重221千克。1975年7月26日，我国发射科学探测与技术实验卫星，于1975年11月29日回收成功。1975年12月26日和1976年8月23日，我国两次发射科学探测与技术实验卫星。1976年12月7日和1978年，我国两次发射科学探测与技术实验卫星，并且两次回收成功。1981年9月20日，我国用一枚火箭发射了用于空间物理探测的三颗卫星。1984年4月24日，我国发射试验通信卫星。1985年10月21日，我国发射科学探测与技术实验卫星。1986年2月1日，我国发射实用通信广播卫星。
今天，中国人造卫星的研制水平已经处在世界的前列。