计量技术对导弹预警卫星具有关键的作用。导弹预警卫星是通过计量技术来监视和发现敌方战略弹道导弹发射并发出警报的侦察卫星。侦察卫星的种类主要有光学侦察卫星、雷达侦察卫星、电子侦察卫星。导弹预警卫星通常被发射到地球静止卫星轨道，由几颗卫星组成预警网。世界上最先研制导弹预警卫星的国家是美国。从1970年11月开始，美国实施综合导弹预警系统计划即647计划，在地球静止轨道部署工作型卫星。一般情况下，该系统由5颗647卫星、2个大型地面站和简化处理站组成，其中3颗卫星工作，2颗备用。工作卫星能在导弹发射后90秒内向地面接收站传送警报信息。在海湾战争中，美国爱国者导弹以较高的命中率拦截了伊拉克的飞毛腿导弹，这种预警卫星起了很大作用。
那么，导弹预警如何发现导弹呢？导弹或火箭在点火发射时，发动机会喷射出长长的烈焰，这种由高温气体形成的喷焰会辐射强大的红外线。根据这一特征，导弹预警卫星配备了红外探测器。红外探测器对红外线非常敏感，它能在导弹刚发射时就探测到其尾部喷气，可以提前向地面报警。除了红外探测器，导弹预警卫星一般还会装备可见光电视摄像机，用于跟踪飞行中的导弹或火箭。一旦红外望远镜发现目标，摄像机就会对准目标，并向地面发回图像，粗略显示导弹的主动段运行轨道。
