Il y a plusieurs réseaux VLBI en Europe, aux États-Unis et au Japon. Le réseau le plus sensible est l'European VLBI Network (EVN), utilisé à temps partiel et dont les données sont corrélées par le Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE). Aux États-Unis, le Very Long Baseline Array (VLBA) fonctionne toute l'année. L'EVN et le VLBA font essentiellement des observations astronomiques, leur fonctionnement combiné est connu sous le nom de Global VLBI.
Depuis 2004, il est possible de traiter en temps réel les observations de radiotélescopes VLBI, employant toujours leurs référentiels horaires locaux. En Europe, six télescopes sont connectés au JIVE par fibre optique à 1 Gb/s et les premières expérimentations mettant en œuvre ce réseau nommé e-VLBI furent menées avec succès.
Quand un ou plusieurs de ces réseaux sont associés à une ou plusieurs antennes spatiales, ce type de configuration nommé SLVBI (Space Very Long Baseline Interferometry ), atteint une résolution dépassant celle de tout autre instrument astronomique observant le ciel avec un niveau de détail de l'ordre de la microseconde d'arc.
Ce concept est l'objet du projet VSOP (VLBI Space Observatory Program) du JPL, financé par la NASA et développé par l'agence spatiale japonaise ISAS. Le satellite HALCA du VSOP est un radiotélescope de 8 mètres qui fut lancé en février 1997. Il a opéré en orbite elliptique autour de la Terre jusqu'en 2005, constituant l'extrémité d'une base de VLBI avec des télescopes terrestres. Ces objectifs principaux étaient les noyaux de galaxies actives, mais il observa également les masers à eau, masers OH, étoiles radio et pulsars
Une base d'interférométrie entre le sol et l'espace procure une résolution 3 à 10 fois meilleure que celle atteignable par un VLBI terrestre pour la même fréquence observée. Quatre stations de poursuite participent au projet SLVBI.
L'ensemble du système était supposé opérer automatiquement, nécessitant seulement un planning d'observations, des prédictions Doppler et les vecteurs d'état du satellite pour assurer les poursuites et réaliser toutes les observations sans intervention humaine. Cela n'a cependant pas été atteint et le système requiert la présence permanente d'opérateurs.