Первые воинские формирования космического назначения появились в обстановке строжайшей секретности еще во второй половине 1950-х годов, когда запуск первого спутника Земли многим казался чем-то из области далекой фантастики. На эти подразделения возложили задачу строительства космодрома Байконур, а в дальнейшем и запуск с него космических аппаратов различного (главным образом, военного) назначения.
К началу 1960-х годов в состав частей космического назначения организационно входили: испытательное управление, отдельные инженерно-испытательные части, полигонный измерительный комплекс на Байконуре, научно-испытательные управления и отдельные научно-измерительные пункты Центра командно-измерительного комплекса.
Растущее не по дням, а по часам хозяйство требовало совершенствования системы управления. Поэтому в 1964 году на свет появилось Центральное управление космических средств, начальником которого стал генерал-майор А. Карась. Через шесть лет, в 1970-м году, его реорганизовали в Главное управление космических средств (ГУКОС) министерства обороны СССР.
Поскольку военное значение космических средств постоянно возрастало, в 1982 году ГУКОС вывели из состава РВСН и подчинили непосредственно министру обороны. К тому времени в его состав входили два полигона (Байконур, Плесецк), с которых производились запуски космических аппаратов, наземные и морские (на судах) командно-измерительные комплексы, научно-исследовательские институты, научно-технические подразделения, различные управления.
С полигонов Байконур и Плесецк несколько десятилетий уходили на орбиту военные спутники различного назначения: на низкие орбиты — спутники наблюдения, на высокоэллиптические — спутники связи и навигации, на геостационарную орбиту — спутники раннего предупреждения о старте баллистических ракет вероятного противника и спутники связи.
Одной из важнейших задач космических войск стало обеспечение РВСН данными о координатах стартовых позиций американских МБР: требовались высокоточная геодезическая привязка континентов, пусковых установок и целей, уточнение геофизических параметров Земли, создание детальных карт местности в удаленных географических районах.
В конструкторских бюро спешно создавали космические спутники-шпионы, способные решить эти задачи, а первым советским спутником фоторазведки стал «Зенит», конструктивно весьма напоминавший пилотируемый корабль «Восток». Работа над ним началась еще в 1956 году, летно-конструкторские испытания — в 1962 году.
19 декабря 1963 года с космодрома Байконур стартовал искусственный спутник Земли «Космос-20». Лишь очень немногие знали тогда, что под этим псевдонимом скрывается спутник военного назначения «Зенит», оснащенный тремя фотоаппаратами с фокусным расстоянием около метра, одним топографическим фотоаппаратом с фокусным расстоянием 0,2 м и аппаратурой радиоразведки. Фотоаппараты могли вести съемку двумя способами: малыми сериями кадров и длинными трассами. Ширина полосы фотографирования при полете спутника по орбите высотой 200 км составляла 180 км. Разрешающая способность снимков достигала 10–12 метров.
Спутники-шпионы серии «Зенит» находились на орбите около 10 суток, в течение которых они передавали в центр управления данные от аппаратуры радиоразведки. Отснятую фотопленку доставлял специальный спускаемый аппарат, снабженный системой самоликвидации на случай посадки в незапланированном районе.
В 1964 году на вооружение приняли космическую систему обзорной фоторазведки «Зенит-2», основу которой составляли спутники 11Ф61. Запуск их производился с космодрома Плесецк, в период с 1967 по 1970-й годы на орбиту ушел 81 разведывательный спутник.
За спутниками фоторазведки на орбиту Земли последовали аппараты, предназначенные для радио- и радиотехнической разведки, способные вести наблюдение за земной поверхностью в любое время суток и в любых метеоусловиях. Десятки спутников следили за военной деятельностью на территории вероятного противника, уделяя особое внимание районам дислокации пусковых установок МБР.
Еще одной масштабной космической программой стало создание и развертывание спутниковой системы морской космической разведки и целеуказания «Легенда», предназначенной для обнаружения боевых кораблей вероятного противника, а также выдача данных для ракетных комплексов атомных подводных лодок (использование противокорабельных крылатых ракет «Гранит» без космического целеуказания практически невозможно).
Проектирование космических аппаратов для системы целеуказания военно-морского флота СССР началось в 1962 году в конструкторском бюро многократно упоминавшегося на предыдущих страницах В.Н. Челомея. Он же разрабатывал ракету УР-200, одним из вариантов применения которой должен был стать вывод на орбиту спутников-разведчиков. После отставки Хрущева работы над УР-200 прекратили, а головной организацией по системе морской космической разведки и целеуказания стало КБ-1.