Sur un plan technique les systèmes satellitaires de navigation combinent les avantages des systèmes de radionavigation pour un coût bien plus faible. La réduction du coût des calculateurs permet de développer des ensembles de navigation qui superposent les données sur une carte, simplifiant ainsi, sinon éliminant, la fonction de navigation. Ces systèmes existent pour l’aviation de loisir et sont largement utilisés par les autres activités aériennes.
Le pilote devra toutefois disposer en permanence de l’accès à une autre technologie en cas de panne ou d’arrêt du système satellitaire.
La radionavigation ne permet de suivre que des trajectoires composées de segments de droite (aux approximations près des systèmes de projection utilisées en cartographie). Les systèmes satellitaires permettent de suivre des trajectoires quelconques ; à terme, cette capacité devrait révolutionner le contrôle aérien en multipliant le nombre de « routes » disponibles, y compris pour l’approche et l’atterrissage. De plus, la précision de ces systèmes devrait permettre de diminuer les espacements entre avions tout en maintenant un niveau adéquat de sécurité. Des expérimentations ou des projets sont en cours sur les routes et les zones les plus chargées : nord-est des États-Unis, Atlantique-Nord et Europe de l’Ouest.
À partir de 1990, les États-Unis ont mis en place un système de navigation, le GPS, utilisant des balises sur satellites. Le principe de base est identique à celui de la radionavigation. En recevant l’émission en provenance d’une balise le récepteur calcule sa distance ; il est donc sur une sphère centrée sur le satellite. L’intersection de deux sphères donne un cercle ; l’intersection avec une troisième sphère donne deux points et enfin un point unique avec la réception d’une quatrième émission.
L’avantage des systèmes satellitaires sur les systèmes classiques de radionavigation est son accessibilité et sa précision constante sur l’ensemble du globe terrestre.
Le défaut principal du GPS est qu’il appartient au ministère de la défense des États-Unis et qu’il est susceptible d’être rendu indisponible sur simple décision politique. L’Union soviétique avait commencé le déploiement d’un système équivalent, le Glonass, mais l’avenir de ce système est incertain. L’Union européenne développe un autre système, Galileo.
Sur le plan technique, les systèmes satellitaires de navigation sont actuellement les plus précis. Le très faible coût des récepteurs permet d’envisager l’équipement de tous les types d’aéronefs.
Le problème le plus épineux du GPS concerne l'intégrité du système, notamment pour l'utilisation future lors d'approches de précision. L'intégrité d'un système est sa capacité à détecter une dégradation au-delà d'un seuil fixé et à avertir l'utilisateur sans excéder un temps d'alarme. On doit être sûr que le signal utilisé pour une approche de précision est absolument fiable. Dans le cas de l'ILS par exemple, on ne doit pas rayonner de faux-signaux plus de 1 seconde par exemple pour la cat 3 et 6 secondes pour la catégorie 1. Un système de contrôle automatisé provoque l'arrêt de la station en cas de mauvais rayonnement.