专用SSN传感器是指主要任务是太空监控的传感器。它们完成了SSN对近地目标的探测工作的约70%，和SSN对外太空目标的探测工作的约90%。它们会依赖于各种各样的技术，包括光学和红外探测、雷达、探测路过物体的“护栏”和无线电频率监控。这些传感器位于太空中和地面上，地面上的传感器有设在美国境内，也有在外国的。
美国运行主要任务为太空监视的三个卫星系统。一个是天基监控系统（Space-Based Surveillance System, SBSS），于2010年9月25日从范登堡空军基地发射；2270磅重的SBSS探路者Block 10卫星进入了一个390英里的太阳同步轨道，但到2012年8月才实现工作状态。这颗卫星设计寿命为7年，携带了一个11.8英寸的望远镜，能够记录地球同步轨道中的卫星和高度更低的卫星的图像。该望远镜是可移动的而不是固定的，能够每周7天、每天24小时地工作。而且，据说它能够探测对于其他系统而言是模糊的不完整物体，能够快速地从一个目标移向另一个目标，能够追踪正在移动的物体，如正在进入轨道的卫星。下一代的SBSS预期将于2016年开始开发，而首次发射预计将在2020年。
另一个是2014年初已解密项目：地球同步空间态势感知项目（Geosynchronous Space Situational Awareness Program, GSSAP）。最初的两颗卫星由2014年7月28日发射于卡纳维拉尔角空军基地的“德尔塔 Ⅳ”火箭送入太空。2015年1月，它们通过了检验阶段，但初步工作能力的验收至少还需要好几个月。它们将在地球同步带上下漂移。空军的情况说明称，这个系统“在观察围绕地球近地同步轨道中常驻太空物体时，将具有清晰、通畅、独特的优势，而不会破坏气候和大气层，否则将对地基系统形成限制”。这两颗卫星预计还将具备对外国卫星实施特定式检查的能力。位于科罗拉多州施里弗太空基地的空军太空司令部（AFSPC）第50空中联队通过空军卫星操控网络（Air Force Satellite Control Network）操控这两颗卫星。计划将于2016年通过“宇宙神”火箭发射两颗替代卫星。
空军太空司令部还将一个原本为导弹防御局发射的卫星用于太空监视，其发射于2009年5月5日。高级技术风险降低（Advanced Technology Risk Reduction, ATRR）卫星发射自范登堡空军基地，被部署在一个低地（537英里×542英里）的太阳同步轨道中，然后于2011年被移交给了空军太空司令部。计划于2017年再发射另外一颗监控地球同步轨道中飞行器的卫星。这颗卫星被称为ORS-5，将由麻省理工学院的林肯实验室，在位于新墨西哥州科特兰空军基地的空军太空作战响应办公室（Operationally Responsive Space Office, ORS）的监督下设计和建造。
直到20世纪80年代中期，用于太空监控的主要专用地基电光传感器由一系列的贝克-努恩照相机组成，它们能够探测在地球表面为黄昏或黑暗时被太阳照亮的卫星。以已知星图为背景对卫星位置进行测量，会产生精确的位置数据。在项目进行中，贝克-努恩照相机被安置在将近12个地点，但是他们并非同时工作。
在美国整个太空监控网络中，贝克-努恩照相机的作用由地基电光外太空监控（Ground-Based Electro-optical Deep Space Surveillance, GEODSS）项目来承担，由位于科罗拉多州彼得森空军基地的空军太空司令部第21太空联队下属的第21行动小组的三个分遣队负责运行；第一分遣队（新墨西哥州索科罗，特指白沙导弹试验场的“种马直升机场”），第二分遣队（英属印度洋领地迭戈加西亚）和第三分遣队（夏威夷毛伊岛）。位于韩国崔钟山（音译，ChoeJong San）的站点因为不利的追踪条件于1993年被关闭。
GEODSS的站点使用了三个1米望远镜，其配备了被称为“深度凝视”（摄像管监控技术的进步和替代，Surveillance Technology Advancement and Replacement for Ebsicons, STARE）的“高敏感度数字照相技术”，这些替代者是电荷耦合装置。这些望远镜可以分开使用或者一起使用，能够看见比人类眼睛所能探测的微弱10000倍的物体。据空军的情况说明称，“深度凝视”照相系统能够追踪视野中的多个卫星。望远镜迅速地对夜空中的卫星进行电子抓拍，显示在操控者的主控台上就像是细小条纹。然后计算机测量这些条纹，利用数据来估算卫星在轨道中的位置。一直固定的星图被用来作为参考或者三个中每个望远镜的校准点。然后，生成的量测观察数据被发往联合太空行动中心。
这个系统提供了光学追踪地球同步轨道外高于3000海里的物体的能力。在地球上方0.62万-2.8万英里处，有不少于2500个物体在轨道中运行。GEODSS的工作范围能够达到地球同步高度，这个能力是于1985年显现出来的，当时GEODSS的某个站点拍下了“海军舰队卫星通信”所属的一颗卫星的照片。GEODSS望远镜能够探测在地球同步高度的如足球般大小的反光物体。GEODSS还能够在一小时内搜索超过17400平方米的面积。再者，某些GEODSS装置挨得非常近，这样可以产生重叠的覆盖，这是当某个邻近站点出现坏天气时的一种解决方式。
如同贝克-努恩系统一样，GEODSS依赖于对被调查物体反射的光的收集，它只有在夜晚的好天气下才能发挥作用。而且，相反的大气条件会限制敏感度和分辨率。但是，GEODSS与以前的系统不同，通过由计算机管理的显示监控数据的即时视频，它能够提供实时数据。再者，该计算机自动地过滤了夜空背景中的星星，然后根据储存已知太空物体，判断是否出现新的或未知物体，并警示用户有关这类物体的发现时间。
在GEODSS韩国站点关闭之前，各站点的覆盖区域为：西经165—西经050属于“种马直升机场”；西经010-西经140属于夏威夷毛伊岛；东经10-东经130属于迭戈加西亚；东经070-东经178属于崔钟山。GEODSS传感器负责65%的外太空物体追踪和识别工作，所提供的数据几乎覆盖了整个赤道。
第二套长期专用传感器是空军太空监控系统（Air Force Space Surveillance System, AFSSS），自2013年10月1日起一直处于封存状态。这个系统从1961年开始工作，当时简称为NAVSPASUR。AFSSS包括了位于达尔格伦和弗吉尼亚的替补太空控制中心和空军太空护栏（Air Force Space Fence），后者是能够探测和追踪途经电子“护栏”的卫星，这个“护栏”包括了一个7500英里范围的扇形雷达束，从加利福尼亚州圣地亚哥可以延伸到乔治亚州斯图尔堡。由于这个雷达束无法转弯，当某颗卫星通过这个光束并将其能量偏斜向地球时就会引发探测，地球上的几个偶级天线阵列负责进行探测，这类天线与传统电视天线类似，既便宜又简单。
这个光束的中心发射器位于得克萨斯州基卡普湖，在亚利桑那州希拉河和阿拉巴马州乔丹湖还有两个更小规模的发射站。6个接收站分别位于加利福尼亚州圣地亚哥、新墨西哥州大象丘、阿肯色州红河、密西西比州银河、乔治亚州霍金斯维尔、乔治亚州塔特纳尔。正如发射站一样，接收站也部署在美国的整个南部地区，形成一个向赤道倾斜33度角的大圆。所有倾斜角度大于33度角的卫星占比为80%，它们每天会经过上述大圆两次，所得的数据被实时发射到达尔格伦。
倾斜角度更低轨道上的物体，包括地球同步卫星和以色列的“奥费克”侦察卫星，通常它们和非常缈小的物体一样，都不会被“护栏”探测到。它确实有很宽的经度跨度，从非洲（不到西经15度）延伸到夏威夷以外（超出西经165度），它能探测2.2万英里以外的物体。近如2012年，“太空护栏”每月会搜集到500万份以上有关太空物体的观察数据，其中大多数是关于近地轨道上的卫星。有不止100个卫星，只有“护栏”可以探测到，其他传感器都无法探测到，这个数量在太空监视网络（SSN）每月收集的1200万份观察数据中占据了40%以上。
2014年6月初，空军与洛克希德马丁公司签订了合同，修建一个全新的“太空护栏”。一个站点将位于夸贾林环礁，预计于2018年投入使用，而第二个站点则预计修建于西澳大利亚，计划于2022年开始工作。夸贾林站点的修建开始于2015年1月。这个“护栏”的最大覆盖区域计划达到2.48万英里，相比之下AFSSS的则是1.364万英里，新的“护栏”将能够探测1200英里远的1个垒球。如此，这个系统将能够追踪不少于20万个物体。
作为减轻信息损失的一种手段，其他太空追踪力量的工作也有了很多改变，包括位于北达科他州的一个AN/FPS-85雷达和一个辅助传感器。这个AN/FPS-85相控阵雷达由第20太空控制中队（以前的第20太空侦察中队）操控，其总部位于佛罗里达州埃格林空军基地，但是雷达本身位于自由港市区附近，在基地向东大约35英里处。雷达建设于1967年，于1968年12月开始工作，高度为143英尺，长度为318英尺，有分开的发射和接收阵列。它的主要轴线跨过墨西哥湾对准正南方，能够在两边各扩展60度形成的扇形上进行接收和发射，其光束可达2500英里，大多数卫星会每天2次通过它的光束。该雷达提供位于低地轨道的太空物体的追踪信息，从1988年开始还具备了有限的外太空能力。由于其在低地轨道方面的能力，使得它能够让“战区作战人员提前了解敌人可用的情报收集卫星”，并且让“他们更多掌握这些卫星能向敌人提供的信息内容”。
这个雷达能追踪22000英里以外的如篮球般大小的物体。它能同时探测、追踪、识别多达200颗卫星。在任何一年中，它都会搜集超出1600万份卫星观察数据，占据了SSN总工作量的30%。它还能追踪太空垃圾；20世纪70年代末，它定位和追踪到了宇航员埃迪·怀特在一次太空漫步中丢失的手套。
另一个地基太空监视系统是美国的AN/FPS-129雷达，具有一个89英尺的机械天线，由空军太空司令部和挪威军事情报局作为联合项目共同操控。雷达最初位于范登堡空军基地时被称为“凝视器”（HAVE STARE），于1999年被安置到离俄罗斯边境40英里的挪威沃尔德，现在为人所知是它的挪威项目名称：“球Ⅱ”（GLOBUSⅡ）。据空军太空司令部的一位官员称，它“提供对近地和外太空卫星的量测追踪和成像”，提供覆盖东区0-90度的唯一全天候太空追踪能力。雷达还可被用于光谱数据搜集，例如读取喷气发动机的废气以判断飞机类型。雷达有获取俄罗斯弹头和诱饵详细图像的能力，而且它取代了美国设在挪威的以前用于相同目的的另一个雷达（溪图，CREEK CHART），这些引起了挪威和俄罗斯国内的怀疑和担忧，人们认为这个雷达系统的真正目的是为美国国家导弹防御系统提供数据，美国和挪威都否认了这个指控。在2001年测试期间，这个雷达探测并成像了一颗俄罗斯在闪电轨道中运行的“奥诺”（Ono）卫星和俄罗斯在低地轨道中运行的一颗名为“钴”（Kobalt）侦察卫星。
另外两个专用传感器预期将设置在澳大利亚。一个位置待定，是太空监控望远镜（Space Surveillance Telescope, SST），由国防部的国防高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency）开发，在新墨西哥的白沙导弹试验场进行了测试。该望远镜将能够探测和追踪地球同步目标和低地轨道目标，能够进行比GEODSS更快、更准确和更敏锐的搜索。第二个传感器是一个C波段雷达，2014年6月从安提瓜被移到了位于埃克斯茅斯的哈罗德·E·霍尔特海军通信站；预计它将于2016年5月前后开始工作（由澳大利亚皇家空军第1雷达和侦察分队操控），增加了对南半球的覆盖。它将由澳大利亚人管理，所具备追踪能力超过200个目标，其中包括了其他太空监控系统因过于模糊而无法探测的目标。另外，它特别适合于追踪亚洲的“高度关注”发射活动，比如中国，因为它将直接安置于中国卫星的最初飞行路径上。