如今，越来越多的微小卫星被发射到太空，但由于这种卫星的体积较小，功能单一，很难发挥大作用，因此科研人员想到为它们进行编队飞行来实现大型卫星才能发挥的作用，且成本还更低。
在航天发展初期，卫星编队飞行和星座曾一度混淆不清，但现在两者已经有了很大区别。编队飞行的卫星星间距离较短并基本都有相互通信能力，同时还要求卫星具备实时和自主的协调能力。
美国研制的海洋监视卫星“白云”系统就是很典型的卫星编队设计，它采用的是双星或三星编队，通过无源无线电定位提供广域的海洋监视能力，并使用其他载荷进行进一步监视侦察。大型卫星的编队飞行会受到成本和研制周期等因素限制，应用范围较窄，而微小卫星的蓬勃发展，则为卫星编队发展注入了新的生机。
另外，协同工作的微小卫星通过编队飞行，可以发挥1+1>2的效果，构成的虚拟卫星甚至可以和总成本更高的单颗大型卫星相比，而且微小卫星编队还实现了一些新的应用，例如，多颗微小卫星编队构成的甚长基线情报信号搜集系统和天基合成孔径雷达系统。
此外，微小卫星编队的卫星还可以灵活地增加或退出，不影响编队构成的虚拟卫星的使用，从而使系统具备了很强的冗余能力和可靠性。
同时，通过微小卫星的增减还可以对虚拟卫星进行升级，系统的重构能力十分出色，是单颗大型卫星无法比拟的。
