以卫星任务要求为依据，综合利用现代科学技术成果，以系统工程和优化的方法，用工程语言（建造规范、技术文件和图样）的形式指导卫星的制造、试验和使用。同时它也是研究卫星设计理论、方法和设计过程的一门综合性技术科学。卫星设计从卫星顶层开始，再到以下层次有序地进行。顶层设计（总体设计）是对卫星任务进行分析，确定实现任务要求的技术途径和技术方案以及系统组成，然后对下层次（分系统）提出技术指标要求。分系统的设计则根据总体设计的技术要求，先进行方案设计，确定分系统的配置，再进行工程设计，以指导分系统的制造、试验和使用。卫星设计还必须考虑在卫星组装成一个产品后，进行一系列的地面试验（电性能测试和环境试验），试验卫星工作的协调性和可靠性。卫星进行飞行试验时，要进行卫星在轨测试，待达到预定使用要求时，再交付给用户，至此卫星设计才算完成。