Phần không gian gồm 30 vệ tinh (2724 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh dự phòng) nằm trên các quỹ đạo xoay quanh trái đất. Chúng cách mặt đất 20.200 km, bán kính quỹ đạo 26.600 km. Chúng chuyển động ổn định và quay hai vòng quỹ đạo trong khoảng thời gian gần 24 giờ với vận tốc 7 nghìn dặm một giờ.<ref>{{chú thích tạp chí |title=Finding the repeat times of the GPS constellation |author=Agnew, D.C. and Larson, K.M.|journal=GPS Solutions |volume=11 |pages=71–76 |year=2007 |publisher=Springer |doi=10.1007/s10291-006-0038-4 |issue=1 }} [http://spot.colorado.edu/~kristine/gpsrep.pdf This article from author's web site], with minor correction.</ref> Các vệ tinh trên quỹ đạo được bố trí sao cho các máy thu GPS trên mặt đất có thể nhìn thấy tối thiểu 4 vệ tinh vào bất kỳ thời điểm nào.
Các vệ tinh được cung cấp bằng [[năng lượng Mặt Trời]]. Chúng có các nguồn [[pin (định hướng)|pin]] dự phòng để duy trì hoạt động khi chạy khuất vào vùng không có ánh sáng [[Mặt Trời]]. Các [[tên lửa]] nhỏ gắn ở mỗi quả vệ tinh giữ chúng bay đúng quỹ đạo đã định.
