Los microsatélites y los picosats son satélites en miniatura. Aunque no existe una clasificación formal, generalmente se les conoce de la siguiente manera:
Los satélites con una masa húmeda (incluido el combustible) entre 100 y 500 kg (220 y 1100 lb) a veces se denominan minisatélites, pero más a menudo son simplemente «satélites pequeños». Un minisatélite tiene un tamaño entre una nevera pequeña y un coche pequeño. A menudo, los minisatélites (y cualquier cosa más pequeña) se lanzan como parte de un paquete de más de uno, donde una carga útil libera múltiples subunidades al llegar a la órbita. A pesar de ser relativamente pequeños, los minisatélites generalmente utilizan la misma tecnología que los satélites más grandes.
Los microsatélites tienen una masa húmeda de entre 10 y 100 kg (22 a 220 libras): aproximadamente entre el tamaño de un pequeño refrigerador y un microondas. Los microsatélites abreviados en el espacio no deben confundirse con el mismo término en genética, que significa algo completamente diferente. Los microsatélites son populares entre las universidades y empresas que quieren realizar experimentos en el espacio pero carecen de los fondos para lanzar un satélite de tamaño convencional. Como el costo actual de lanzar algo al espacio es de aproximadamente $ 5,000 por kg, lanzar un microsat todavía cuesta entre $ 50,000 y $ 500,000.
Los nanosatélites, o «nano-satélites», son la siguiente etapa más pequeños que los microsatélites. Estos tienen una masa húmeda de entre 1 y 10 kg (2.2 a 22 libras). Los nanosatélites tienen un tamaño aproximadamente entre el de una tostadora y un microondas. Estos son lo suficientemente pequeños como para que se puedan desplegar muchos, formando «enjambres». A veces, estos enjambres se coordinan con un satélite central más grande, que envía datos al suelo utilizando antenas más potentes. También son posibles procedimientos de acoplamiento complejos. Los microsatélites y nano-satélites son lo suficientemente pequeños como para requerir sistemas innovadores de propulsión, control de actitud, comunicación y computación.
Los picosatélites son los más pequeños, con una masa húmeda de entre 0.1 y 1 kg (0.22 a 2.2 lb), entre el tamaño de una tostadora y una pelota de tenis. Estos son los satélites más pequeños y algunos de los más interesantes. CubeSat es una versión estandarizada de un picosatélite, con dimensiones de 10 cm x 10 cm x 10 cm. Estos son especialmente populares en la academia. Sus dimensiones se eligen porque la agencia responsable de rastrear satélites y basura espacial solo rastrea objetos de este tamaño o más grandes.