L’espace extra-atmosphérique est militarisé dès les débuts de l'ère spatiale, même si le traité de 1967 limite certaines formes d'armement. Il faut distinguer militarisation et arsenalisation : la première désigne l'utilisation de systèmes spatiaux à des fins militaires; la seconde renvoie plus directement au déploiement d'armes destinées à agir dans, depuis ou contre l’espace. Les armées modernes dépendent massivement de satellites pour communiquer, se positionner, observer, détecter des lancements et synchroniser leurs opérations.
Pendant la guerre froide, les satellites de reconnaissance transforment notamment la connaissance stratégique. Ils permettent aux États-Unis et à l'URSS d'observer les installations militaires adverses sans devoir pénétrer leur espace aérien. Cette capacité contribue paradoxalement à la stabilité nucléaire : mieux connaître les forces de l'autre réduit certaines incertitudes et facilite la vérification des accords de maîtrise des armements. L’espace devient donc simultanément un multiplicateur de puissance et un outil de surveillance susceptible de favoriser la prévisibilité.
Les systèmes de navigation par satellite renforcent encore cette dépendance. Le GPS américain, conçu à l'origine pour des besoins militaires avant d'être largement ouvert aux usages civils, permet une localisation et une synchronisation extrêmement précises. Les communications satellitaires soutiennent les opérations à longue distance, tandis que les capteurs infrarouges détectent les tirs de missiles balistiques. Cette infrastructure orbitale rend possible une partie de la guerre moderne en réseau.
La dépendance crée cependant une vulnérabilité. Brouillage, cyberattaques, lasers éblouissants, manœuvres orbitales ou armes antisatellites peuvent dégrader ces capacités. Les États cherchent donc à renforcer la résilience de leurs constellations, notamment par la multiplication de satellites plus petits et la diversification des systèmes. La création de l'US Space Force en 2019 traduit cette importance stratégique croissante. L’espace n'est plus seulement un « soutien » extérieur aux opérations terrestres : il devient un domaine dont la maîtrise conditionne directement l'action militaire sur Terre.