要对全球的导弹发射进行监控，首先要建立导弹预警卫星系统网络，卫星发现导弹发射后，将数据信号传达到导弹预警系统指挥中心，指挥中心开启预警雷达进行跟踪，实现对导弹运行的全程监控。目前美国和俄罗斯已经建立了适用的导弹预警卫星系统。美国是通过部署在太空的导弹预警卫星，部署在陆地的远程相控阵导弹预警雷达和海上的导弹监测船队来完成的，是一套各司其职、有效监测的体系，而且已经实现了多次更新换代。
太空中，美国拥有全世界最强大的导弹预警卫星星座。上世纪70年代到2007年，美国一共发射了23颗定位于同步轨道（静止轨道，可覆盖更多的范围）的“国防支援计划”（DSP）导弹预警卫星，基本上是一个大号的红外望远镜，导弹一发射，暴露在空气中的尾焰产生红外辐射就被被抓到，现在DSP星座退役了，取而代之的2006年后发射的天基红外系统（SBIRS），主要是解决DSP卫星虚警率高（有时候把山火当成导弹），难以发现中短程地地导弹发射的问题，天基红外系统还有一个低轨道星座STSS，精度更高。
除了天基，还有陆基和海基的。陆基的大家就熟悉了，铺路爪远程相控阵导弹预警雷达，和俄罗斯的类似雷达一样，覆盖美国本土的四个角，作用距离数千公里，可以24小时监测世界各国的任何一次导弹发射。
而且一旦遇到自己想要详尽了解的，美国还可以派出海军最新的霍华德.洛伦茨级号（取代了观察岛号）导弹监测船，船上有S/X双波段相控阵导弹监测雷达，此外，美军还派出过宙斯盾巡洋舰“偷窥”。
