需要產生地理空間情報的圖像或者成像可以通過各種各樣的搜集系統獲得，這些系統包括太空系統（政府和商業）和航空系統（有人駕駛和無人駕駛）。
太空系統
太空系統是美國情報界在製作成像時所使用的最重要的手段，這要歸因於它們所能製作的數量、它們能夠進入完全被拒絕範圍的能力以及它們的回訪能力。目前為了支持美國國家安全用戶而使用的成像航天器的三個重要運營者是：國家偵察局、商業公司和太空作戰響應（Operationally Responsive Space, ORS）辦公室。
曾經，唯一（為美國）製作重要成像情報的航天器是由國家偵察局操控。自1960年8月發射的拍攝偵察航天器首次成功之後，各種各樣此類航天器被啟用。其中一些，如KH-8（鎖眼KEYHOLE-8），能對特定目標拍攝精細度極高的照片。而相比之下，KH-9則能拍攝更廣闊地區的圖像，使成像解讀者能檢查大面積區域並選擇需要實施更近距離偵察的目標。此外，許多KH-9航天器還攜帶了一個測繪照相機。1976年12月，KH-8和KH-9系統整合成KH-11，它在1984年10月18日最後一顆KH-9的任務結束之後一直到1988年12月2日這期間，是美國所操控的唯一情報成像衛星。
KH-11代表成像能力的巨大突破，與KH-8和KH-9不同，它可以近實時地返回圖像。也就是說，KH-11是電光系統的，而不是將圖像記錄在膠片上，當一卷膠捲完全曝光後將膠捲容器脫離軌道。KH-11首先採用光敏二極體，然後是電荷耦合器件，其光學系統將圖像轉變為電子信號，信號被傳輸到橢圓軌道上的中繼衛星，並傳輸到一個地面站，幾乎瞬時地被轉換回圖像。
KH-11第一次發射時的代號為凱南（KENNEN），從1982年起又被稱作晶體（CRYSTAL），其來源要追溯到美國衛星偵察計畫的早期。情報和國防系統的官員們一直認為近實時返回的圖像是可取的，尤其能夠滿足跡象和預警的目的。但是直到20世紀60年代末，技術的發展才使得這樣的系統有了現實的可能性。
1969年，由中央情報局長直接領導的「成像需求和開發委員會」（ittee on Imagery Requirements and Exploitation, IREX）進行了一項研究，就近實時系統的潛在作用進行了檢查與研究。該項研究審查了在古巴導彈危機、六日戰爭和蘇聯入侵捷克斯洛伐剋期間，這些數據本該如何被使用的問題。這項研究最終的結果是總統決定批准了中央情報局提出的發展近實時系統的建議。
1976年12月19日，第一顆KH-11的數字番號為5501，發射於范登堡空軍基地，進入了一個164×329英里的軌道。另外4個第一代KH-11隨後也成功進入軌道，1982年11月17日發射了最後一顆。衛星約有64英尺長，約3萬磅重。他們沿經線方向飛行，光學系統的軸線與地球平行。KH-11的使用壽命遠遠超過了之前的返回膠捲式衛星，從第一顆衛星大約25個月的使用壽命增長到第一代其他四顆衛星的32至38個月，這主要因為他們使用的是光學系統，不依賴於有限的膠捲供應。
衛星的傾角大約是97度，這意味著他們在太陽同步軌道上飛行，所以每一次衛星在某個目標之上時，太陽的角度都是相同的。在前方有一個俯視鏡能夠左右快速轉動，允許即時調整觀測的區域。這個功能帶來了許多好處。一個是目標範圍不光在航天器之下，還可以在航天器的側面，或者前方數百英里。這個俯視鏡除了擴展情報界監控指定目標的能力，還可以迷惑外國的否認和欺騙行動。它還能夠產生立體圖像，而且在較長的使用壽命下能夠使「目標艙」增加1倍，從2萬條輸入增至4萬條輸入。
1978年底，吉米·卡特總統批准了一個改進版的KH-11，至少在開始時被稱為「改進型凱南」（Improved KENNEN）。最初的三個「改進型凱南」衛星於1984年12月發射，首次攜帶電荷耦合裝置，取代了光敏二極體。最後三個於1987年10月26日進入軌道，保持運行超過七年。
如今，有幾個最初凱南衛星的後代仍在軌道上運行。一個可能來自於1988年11月至1996年12月之間發射的四顆衛星系列。這些衛星中的第二個被稱為「改進型指標晶體」（Improved Metric CRYSTAL），首次攜帶了熱紅外成像系統，代號為「龍」，可以夜間成像。該衛星還攜帶改進的晶體指標系統，其在返回的圖像上做了必要的標記，能夠進行完整的地理定位以實現繪圖目的。第三個和第四個也攜帶了龍系統，以及電光成像系統，分別發射於1995年12月5日和1996年12月20日。後者進入155×620英里的軌道，傾角為97.9度。所有四顆衛星都是從美國范登堡空軍基地發射，使用「泰坦IV」助推器。2008年11月，發射於1995年的衛星脫離了軌道，但發射於1996年的衛星以97.5度傾角保持在了149×417英里的軌道中。
媒體報道和國會證詞都將最新一代的後繼衛星，即增強晶體系統（Enhanced CRYSTAL System, ECS）稱為增強成像系統（Enhanced Imaging System）或「8X」，因為它為人稱道的能力是捕捉圖像的範圍（800到1000平方英里）為前一代的凱南繼承者的8倍。這種增強的功能是在1991年波斯海灣戰爭後開發的，當時因為美國無法同時監控戰場的多個重要區域而帶來了重大問題。據國防情報局某官員稱，只有敵人的「大型靜態防禦戰略才允許我們以可接收的準確度追蹤他們的數量和部署」。缺乏廣闊、概要、幾乎同步的覆蓋，使得很難確定某些伊拉克單位的編製表，導致對伊拉克軍隊數量的高估，使得北約國家在嘗試完全清除可移動的飛毛腿導彈時遇到了困難。
ECS-1和ECS-2分別發射於2001年10月5日和2005年10月19日，後者進入了109×632英里的初始軌道，但是據說近地點將提高到171英里。除了攜帶「龍」紅外系統和電光系統，這兩顆衛星還能夠延長在目標上方的停留時間和進行更快的數據傳輸。由於未來成像體系結構（Future Imagery Architecture, FIA）計畫的推遲，第三顆ECS衛星利用備件於2006年開始建造。2011年1月20日，它裝載於「德爾塔IV」重型發射火箭，從范登堡空軍基地發射進入一個極地軌道。顯然，後續系列「進化增強晶體系統」（Evolved Enhanced CRYSTAL System）的第一顆衛星於2011年1月20日從范登堡發射，緊隨其後的第二顆衛星於2013年8月28日發射，它們以97度傾角在相近的163×607英里和167×593英里的軌道中運行。
美國太空成像衛星系列的第二個主要部分，包括了由一個最早被稱為「靛藍」（INDIGO），然後是「長曲棍球」（LACROSSE），最後是「縞瑪瑙」（ONYX）的項目開發和部署的所有衛星。該項目的後一次更名是在第一次發射之前。這些衛星不使用電光系統，它們攜帶了成像雷達。最早被部署的兩顆衛星為人所知的數字番號分別是「使命3101」和「使命3102」。這些衛星填補了美國的一個重要能力的空白，即使目標被雲層覆蓋，美國情報界也能夠獲得成像。「使命3101」於1988年12月2日從「亞特蘭蒂斯」號太空梭上發射；「使命3102」於1991年3月8日進入軌道，裝載於「泰坦 Ⅳ」號運載火箭從范登堡空軍基地發射。兩顆衛星分別以57度和68度傾角運行於約400英里的軌道中。「使命3101」於1997年初脫離軌道，同年10月24日，它的替代衛星成功地從范登堡基地發射進入軌道。第四顆和第五顆縞瑪瑙衛星分別發射於2000年8月17日和2005年8月21日。
第四顆縞瑪瑙衛星估計重約30000磅，從范登堡發射，而第五顆則是從佛羅里達州卡納維拉角空軍場站發射的。這顆衛星被部署在一個57度、445英里的圓形軌道中，它預期至少運行至2012年。發射於1997年10月的縞瑪瑙衛星則應該比其前輩具備更大的解析度。據說它的解析度有2-3英尺，對於第一顆縞瑪瑙衛星的3-5英尺解析度有了提升，而第一顆據說已足以辨識直徑6-10英尺的彈坑。
預設衛星的首要目的，是監控蘇聯和華沙條約組織的防禦系統，擊敗雲層覆蓋的影響和蘇聯的否認、欺騙措施。但縞瑪瑙衛星被證明能夠在廣泛的任務領域中發揮作用，比如為1996年9月海軍戰斧導彈襲擊伊拉克防空設施後爆炸破壞評估