美國發展的空基激光武器系統就是著名的YAL-1A激光攻擊飛機。YAL-1A激光攻擊飛機發展計劃始於1992年，機上裝有6個紅外搜索跟蹤傳感器，一套二氧化碳測距弱激光器，一套千瓦級固態跟蹤照射激光器，一套千瓦級固態信標照射激光器，一套兆瓦級化學氧碘攻擊激光器。2010年2月11日，該機首次成功進行彈道導彈攔截試驗，用1兆瓦激光擊毀一枚飛行中的液體燃料彈道導彈。
空基激光反衛星具有很強的優勢。將激光武器部署到高空，特別升限達到1.8萬米以上的平台上，能更好地避開雲或大氣帶給激光的吸收、干擾，沒有稠密大氣削弱光束質量，也可以延長瞄准和攻擊衛星的時間。
隨著固體激光技術、激光光束控制技術、紅外探測技術的不斷進步，2016年8月，美國國防部導彈防禦局正式提出了“低功率激光驗證機”項目,試圖發展無人激光攻擊系統。計劃2020年前開展裝機試飛，2021年前完成目標捕獲跟蹤、精確瞄准、任務激光器穩定性和殺傷能力的演示試驗，最後與現有反導系統進行聯合作戰概念驗證，2023年左右完成。
在天基激光武器系統研發上，美俄（蘇）也起步很早。1981年，蘇聯在宇宙系列衛星、飛船和“禮炮”號空間站上，進行了一系列激光武器打靶試驗。美國1992年以來，也多次進行天基激光武器試驗，並加緊了高能微波武器的研製。
共軌式反衛星
所謂共軌式反衛星，是指將攔截航天器送入目標衛星的軌道平面，逐步緊逼目標衛星，然後對目標衛星實施干擾、破壞、摧毀，或進行捕獲、改造等。
目前，美俄已經發展出多種共軌式反衛星裝備，比較早的是“反衛星”衛星。“反衛星”衛星又稱“太空雷”，由爆炸裝置、引信、遙控系統和動力系統等構成，可以預先部署潛伏在空間軌道上，也可以機動部署。戰時可根據地面指令，在其自身搭載的雷達引導下，自動接近、識別目標衛星。當距目標衛星800米之內時，啟動自毀裝置，通過爆炸碎片摧毀目標。
蘇聯“反衛星”衛星發展的時間比較早。1964年，蘇聯就開始研發“衛星殲滅者”，到1972年，共進行了20次測試，攔截了7個目標，引爆了5次。1979年，該系統開始戰備值班。俄空天軍還發展了帶有軌道發動機、雷達或紅外制導裝置和破片殺傷戰鬥部的新型“反衛星”衛星，其作戰高度可達5000公里。
俄空天軍還在發展新型“反衛星”衛星。2013～2014年，俄羅斯發射了4顆軍用衛星，據美國有關方面稱，其中3顆已經多次變軌，靠近俄羅斯的一個航天器，甚至與其相撞。第四顆衛星不斷機動，靠近幾顆俄羅斯新發射的衛星。
航天器在太空也可發射武器攻擊目標衛星。蘇聯曾在“禮炮”3號空間站上架設一門有效射程為3000米的R-23速射航炮。1975年1月24日，在航天員撤離後，空間站在遠程遙控狀態下進行了首次試射，發射的20發炮彈均成功命中目標。1981年，蘇聯“禮炮”號空間站曾用導彈攻擊衛星。
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