CONAE desarrolla misiones satelitales propias de acuerdo a los requerimientos de datos e información que la comunidad de usuarios identifica en cada periodo. Por lo tanto realiza el diseño, la construcción, la calibración, integración y ensayos, así como la puesta en órbita de satélites, a través de terceros o con lanzadores propios.

A su vez, y con el objetivo de realzar las capacidades de las misiones, se los integra con las de otras Agencias Espaciales conformando constelaciones de satélites que operan conjuntamente para mejorar la calidad, cantidad y tipo de información, aumentando notablemente el abanico de posibilidades del conjunto.

La CONAE llevó a cabo hasta el momento 4 misiones satelitales de la serie denominada "SAC" con instrumentos en el rango óptico, proyectos de cooperación conjuntos CONAE-NASA y participación de otras agencias espaciales. Han cumplido su misión los satélites SAC-A (Misión tecnológica), SAC-C y SAC-D/Aquarius (Observación de la Tierra). El SAC-B (Astrofísica) no cumplió su misión debido a falla en la separación del satélite.

Se completó la serie SAOCOM 1, Satélite Argentino de Observación con radar de Microondas, constelación formada por el satélite SAOCOM 1A, lanzado al espacio el 7 de octubre de 2018, y por el satélite SAOCOM 1B, lanzado el 30 de agosto de 2020. Cada uno lleva a bordo un Radar de Apertura Sintética (SAR) en banda L, compuesto por siete paneles con una superficie total de 35 m² y un peso de 1,5 tonelada. Su objetivo es generar información útil para prevenir, monitorear, mitigar y evaluar catástrofes naturales o antrópicas y generar datos sobre humedad de suelo, con beneficios para la actividad productiva nacional, entre otros sectores. Los SAOCOM funcionan en conjunto con cuatro satélites italianos COSMOSkyMed en el marco del Sistema Ítalo-Argentino de Satélites para la Gestión de Emergencias (SIASGE), creado por la CONAE y la agencia espacial italiana ASI, para contribuir a la gestión de emergencias y al desarrollo económico.

Dentro del programa satelital del Plan Nacional Espacial se encuentra en desarrollo la misión SABIA-Mar, dedicada esencialmente a la productividad marina, costas y estuarios, cuyo satélite constará con instrumentos argentinos en el rango óptico y térmico.

Una línea de trabajo fundamental es el desarrollo de la Arquitectura Segmentada, una nueva forma de integración para conformar una misión satelital a través de un programa para el desarrollo tecnológico de una nueva generación de plataformas satelitales e instrumentos, en conjunto con el desarrollo de lanzadores, con el objetivo de responder con mayor rapidez las demandas de los usuarios, donde las funciones típicas de los instrumentos satelitales están distribuidas en plataformas o “segmentos” que vuelan en formación.

Dentro de esta nueva estructura se encuentra planificada la serie SARE, satélites livianos con diferentes tipos de instrumentación en función de los requerimientos de los usuarios.