自从1978年10月6日美国第一颗GPS卫星上天以来，已有多颗各种类型的GPS导航卫星被发射升空。1994年3月10日，由24颗卫星构成的导航卫星星座部署完毕，标志着GPS正式建成。到目前为止，美国共发射了61颗 GPS卫星 , 包括GPS-1、GPS-2、GPS-2A、GPS-2、GPS-2R、GPS2RM和GPS-2F等型号。
自正式投入使用以来，GPS陆续暴露出一些问题，主要是卫星发射的信号太弱只有几毫瓦，因此容易受到干扰。一台1瓦的干扰机就能有效干扰60千米远的质量较好的商用GPS接收机，使其不能接收导航卫星信号。为此，美国在不断提高GPs卫星的性能。
现在，美国已提出了多项GPS抗干扰措施：（1）研制抗干扰的军用接收机，通过改进软件或预先设置抗干扰措施，过滤掉干扰信号；（2）对卫星进行改造，增强信号的强度，增加新的导航信号，开发新的军用密码，保证在现有信号受到敌方干扰而失效时，卫星仍然能够发挥作用；（3）提高自主能力，使导航卫星能短时期摆脱对地面系统的依赖。
从2010年开始陆续发射的12颗GPS-2F卫星上，除了具有GPS-2RM的功能外，还增加了新的民用频率，信号功率也提高了10倍，并采用星间链路和自主导航新技术，使GPS卫星可自主运行60——180天，GPS-2F卫星还采用了更先进的星上原子钟，可使GPS-2F卫星钟系统的误差达到每天8纳秒。
计划发射的GPS-3系列卫星将选择全新的设计方案，使信号功率比现有系统提高100倍；使用更高性能的原子钟，如氢钟，以增大卫星使用寿命；改变卫星轨道构型和轨道高度，放弃额定24颗中地球轨道卫星的星座配置方案，采用33颗中地球轨道、高椭圆轨道和地球静止轨道卫星共同构成空间星座。GPS-3的定位、定时精度有可能分别达到30厘米和1纳秒。
