W nawigacji satelitarnej konstelacja jest warunkiem samego pomiaru pozycji: odbiornik musi widzieć jednocześnie kilka satelitów, aby na podstawie pseudoodległości i danych czasu wyznaczyć położenie, prędkość oraz czas. Z tego powodu systemy GNSS rozmieszczają satelity w wielu płaszczyznach na średnich orbitach okołoziemskich albo w układach regionalnych łączących orbity geosynchroniczne i geostacjonarne.
Projektowanie konstelacji Projektowanie konstelacji polega na doborze liczby satelitów, wysokości orbit, inklinacji, liczby płaszczyzn orbitalnych, fazowania satelitów w każdej płaszczyźnie, wymaganej rezerwy, parametrów segmentu naziemnego oraz sposobu utrzymania orbit. Kryteria projektowe zależą od charakteru misji: dla nawigacji najważniejsza jest geometria widocznych satelitów, dla łączności przepustowość i opóźnienie, a dla obserwacji Ziemi czas powrotu nad ten sam obszar i rozdzielczość czasowa.
Klasyczną rodziną konfiguracji są układy Walkera, opisujące regularne rozmieszczenie satelitów na orbitach kołowych. Notacja Walkera określa zwykle inklinację, całkowitą liczbę satelitów, liczbę płaszczyzn i parametr fazowania;