自從1978年10月6日美國第一顆GPS衛星上天以來，已有多顆各種類型的GPS導航衛星被發射升空。1994年3月10日，由24顆衛星構成的導航衛星星座部署完畢，標志著GPS正式建成。到目前為止，美國共發射了61顆 GPS衛星 , 包括GPS-1、GPS-2、GPS-2A、GPS-2、GPS-2R、GPS2RM和GPS-2F等型號。
自正式投入使用以來，GPS陸續暴露出一些問題，主要是衛星發射的信號太弱只有幾毫瓦，因此容易受到干擾。一臺1瓦的干擾機就能有效干擾60千米遠的質量較好的商用GPS接收機，使其不能接收導航衛星信號。為此，美國在不斷提高GPs衛星的性能。
現在，美國已提出了多項GPS抗干擾措施：（1）研制抗干擾的軍用接收機，通過改進軟件或預先設置抗干擾措施，過濾掉干擾信號；（2）對衛星進行改造，增強信號的強度，增加新的導航信號，開發新的軍用密碼，保證在現有信號受到敵方干擾而失效時，衛星仍然能夠發揮作用；（3）提高自主能力，使導航衛星能短時期擺脫對地面系統的依賴。
從2010年開始陸續發射的12顆GPS-2F衛星上，除了具有GPS-2RM的功能外，還增加了新的民用頻率，信號功率也提高了10倍，并采用星間鏈路和自主導航新技術，使GPS衛星可自主運行60——180天，GPS-2F衛星還采用了更先進的星上原子鐘，可使GPS-2F衛星鐘系統的誤差達到每天8納秒。
計劃發射的GPS-3系列衛星將選擇全新的設計方案，使信號功率比現有系統提高100倍；使用更高性能的原子鐘，如氫鐘，以增大衛星使用壽命；改變衛星軌道構型和軌道高度，放棄額定24顆中地球軌道衛星的星座配置方案，采用33顆中地球軌道、高橢圓軌道和地球靜止軌道衛星共同構成空間星座。GPS-3的定位、定時精度有可能分別達到30厘米和1納秒。
