專用SSN感測器是指主要任務是太空監控的感測器。它們完成了SSN對近地目標的探測工作的約70%，和SSN對外太空目標的探測工作的約90%。它們會依賴於各種各樣的技術，包括光學和紅外探測、雷達、探測路過物體的「護欄」和無線電頻率監控。這些感測器位於太空中和地面上，地面上的感測器有設在美國境內，也有在外國的。
美國運行主要任務為太空監視的三個衛星系統。一個是天基監控系統（Space-Based Surveillance System, SBSS），於2010年9月25日從范登堡空軍基地發射；2270磅重的SBSS探路者Block 10衛星進入了一個390英里的太陽同步軌道，但到2012年8月才實現工作狀態。這顆衛星設計壽命為7年，攜帶了一個11.8英寸的望遠鏡，能夠記錄地球同步軌道中的衛星和高度更低的衛星的圖像。該望遠鏡是可移動的而不是固定的，能夠每周7天、每天24小時地工作。而且，據說它能夠探測對於其他系統而言是模糊的不完整物體，能夠快速地從一個目標移向另一個目標，能夠追蹤正在移動的物體，如正在進入軌道的衛星。下一代的SBSS預期將於2016年開始開發，而首次發射預計將在2020年。
另一個是2014年初已解密項目：地球同步空間態勢感知項目（Geosynous Space Situational Awareness Program, GSSAP）。最初的兩顆衛星由2014年7月28日發射於卡納維拉爾角空軍基地的「德爾塔 Ⅳ」火箭送入太空。2015年1月，它們通過了檢驗階段，但初步工作能力的驗收至少還需要好幾個月。它們將在地球同步帶上下漂移。空軍的情況說明稱，這個系統「在觀察圍繞地球近地同步軌道中常駐太空物體時，將具有清晰、通暢、獨特的優勢，而不會破壞氣候和大氣層，否則將對地基系統形成限制」。這兩顆衛星預計還將具備對外國衛星實施特定式檢查的能力。位於科羅拉多州施里弗太空基地的空軍太空司令部（AFSPC）第50空中聯隊通過空軍衛星操控網路（Air Force Satellite trol work）操控這兩顆衛星。計畫將於2016年通過「宇宙神」火箭發射兩顆替代衛星。
空軍太空司令部還將一個原本為導彈防禦局發射的衛星用於太空監視，其發射於2009年5月5日。高級技術風險降低（Advaeology Risk Redu, ATRR）衛星發射自范登堡空軍基地，被部署在一個低地（537英里×542英里）的太陽同步軌道中，然後於2011年被移交給了空軍太空司令部。計畫於2017年再發射另外一顆監控地球同步軌道中飛行器的衛星。這顆衛星被稱為ORS-5，將由麻省理工學院的林肯實驗室，在位於新墨西哥州科特蘭空軍基地的空軍太空作戰響應辦公室（Operationally Responsive Space Office, ORS）的監督下設計和建造。
直到20世紀80年代中期，用於太空監控的主要專用地基電光感測器由一系列的貝克-努恩照相機組成，它們能夠探測在地球表面為黃昏或黑暗時被太陽照亮的衛星。以已知星圖為背景對衛星位置進行測量，會產生精確的位置數據。在項目進行中，貝克-努恩照相機被安置在將近12個地點，但是他們並非同時工作。
在美國整個太空監控網路中，貝克-努恩照相機的作用由地基電光外太空監控（Ground-Based Electro-optical Deep Space Surveillance, GEODSS）項目來承擔，由位於科羅拉多州彼得森空軍基地的空軍太空司令部第21太空聯隊下屬的第21行動小組的三個分遣隊負責運行；第一分遣隊（新墨西哥州索科羅，特指白沙導彈試驗場的「種馬直升機場」），第二分遣隊（英屬印度洋領地迭戈加西亞）和第三分遣隊（夏威夷毛伊島）。位於韓國崔鐘山（音譯，ChoeJong San）的站點因為不利的追蹤條件於1993年被關閉。
GEODSS的站點使用了三個1米望遠鏡，其配備了被稱為「深度凝視」（攝像管監控技術的進步和替代，Surveillaeology Adva and Replat for Ebsis, STARE）的「高敏感度數字照相技術」，這些替代者是電荷耦合裝置。這些望遠鏡可以分開使用或者一起使用，能夠看見比人類眼睛所能探測的微弱10000倍的物體。據空軍的情況說明稱，「深度凝視」照相系統能夠追蹤視野中的多個衛星。望遠鏡迅速地對夜空中的衛星進行電子抓拍，顯示在操控者的主控台上就像是細小條紋。然後計算機測量這些條紋，利用數據來估算衛星在軌道中的位置。一直固定的星圖被用來作為參考或者三個中每個望遠鏡的校準點。然後，生成的量測觀察數據被發往聯合太空行動中心。
這個系統提供了光學追蹤地球同步軌道外高於3000海里的物體的能力。在地球上方0.62萬-2.8萬英里處，有不少於2500個物體在軌道中運行。GEODSS的工作範圍能夠達到地球同步高度，這個能力是於1985年顯現出來的，當時GEODSS的某個站點拍下了「海軍艦隊衛星通信」所屬的一顆衛星的照片。GEODSS望遠鏡能夠探測在地球同步高度的如足球般大小的反光物體。GEODSS還能夠在一小時內搜索超過17400平方米的面積。再者，某些GEODSS裝置挨得非常近，這樣可以產生重疊的覆蓋，這是當某個鄰近站點出現壞天氣時的一種解決方式。
如同貝克-努恩系統一樣，GEODSS依賴於對被調查物體反射的光的收集，它只有在夜晚的好天氣下才能發揮作用。而且，相反的大氣條件會限制敏感度和解析度。但是，GEODSS與以前的系統不同，通過由計算機管理的顯示監控數據的即時視頻，它能夠提供實時數據。再者，該計算機自動地過濾了夜空背景中的星星，然後根據儲存已知太空物體，判斷是否出現新的或未知物體，並警示用戶有關這類物體的發現時間。
在GEODSS韓國站點關閉之前，各站點的覆蓋區域為：西經165—西經050屬於「種馬直升機場」；西經010-西經140屬於夏威夷毛伊島；東經10-東經130屬於迭戈加西亞；東經070-東經178屬於崔鐘山。GEODSS感測器負責65%的外太空物體追蹤和識別工作，所提供的數據幾乎覆蓋了整個赤道。
第二套長期專用感測器是空軍太空監控系統（Air Force Space Surveillance System, AFSSS），自2013年10月1日起一直處於封存狀態。這個系統從1961年開始工作，當時簡稱為NAVSPASUR。AFSSS包括了位於達爾格倫和弗吉尼亞的替補太空控制中心和空軍太空護欄（Air Force Space Fence），後者是能夠探測和追蹤途經電子「護欄」的衛星，這個「護欄」包括了一個7500英里範圍的扇形雷達束，從加利福尼亞州聖地亞哥可以延伸到喬治亞州斯圖爾堡。由於這個雷達束無法轉彎，當某顆衛星通過這個光束並將其能量偏斜向地球時就會引發探測，地球上的幾個偶級天線陣列負責進行探測，這類天線與傳統電視天線類似，既便宜又簡單。
這個光束的中心發射器位於得克薩斯州基卡普湖，在亞利桑那州希拉河和阿拉巴馬州喬丹湖還有兩個更小規模的發射站。6個接收站分別位於加利福尼亞州聖地亞哥、新墨西哥州大象丘、阿肯色州紅河、密西西比州銀河、喬治亞州霍金斯維爾、喬治亞州塔特納爾。正如發射站一樣，接收站也部署在美國的整個南部地區，形成一個向赤道傾斜33度角的大圓。所有傾斜角度大於33度角的衛星佔比為80%，它們每天會經過上述大圓兩次，所得的數據被實時發射到達爾格倫。
傾斜角度更低軌道上的物體，包括地球同步衛星和以色列的「奧費克」偵察衛星，通常它們和非常緲小的物體一樣，都不會被「護欄」探測到。它確實有很寬的經度跨度，從非洲（不到西經15度）延伸到夏威夷以外（超出西經165度），它能探測2.2萬英里以外的物體。近如2012年，「太空護欄」每月會搜集到500萬份以上有關太空物體的觀察數據，其中大多數是關於近地軌道上的衛星。有不止100個衛星，只有「護欄」可以探測到，其他感測器都無法探測到，這個數量在太空監視網路（SSN）每月收集的1200萬份觀察數據中佔據了40%以上。
2014年6月初，空軍與洛克希德馬丁公司簽訂了合同，修建一個全新的「太空護欄」。一個站點將位於誇賈林環礁，預計於2018年投入使用，而第二個站點則預計修建於西澳大利亞，計畫於2022年開始工作。誇賈林站點的修建