Τα Microsat και τα Picosat είναι μικροσκοπικοί δορυφόροι. Αν και δεν υπάρχει επίσημη ταξινόμηση, αναφέρονται γενικά ως εξής:
Οι δορυφόροι με υγρή μάζα (συμπεριλαμβανομένου του καυσίμου) μεταξύ 100–500 κιλών (220–1100 λίβρες), ονομάζονται μερικές φορές μίνι δορυφόροι, αλλά πιο συχνά απλώς «μικροί δορυφόροι». Ένας μίνι δορυφόρος έχει μέγεθος κάπου ανάμεσα σε ένα μικρό ψυγείο και ένα μικρό αυτοκίνητο. Συχνά, οι μίνι δορυφόροι (και οτιδήποτε μικρότερο) απελευθερώνονται ως μέρος ενός πακέτου περισσότερων του ενός, όπου ένα ωφέλιμο φορτίο απελευθερώνει πολλαπλές υπομονάδες μόλις φτάσει σε τροχιά. Παρά το γεγονός ότι είναι σχετικά μικροί, οι μίνι δορυφόροι χρησιμοποιούν γενικά την ίδια τεχνολογία με τους μεγαλύτερους δορυφόρους.
Οι μικροδορυφόροι έχουν υγρή μάζα μεταξύ 10 και 100 kg (22–220 lb): περίπου μεταξύ του μεγέθους ενός μικρού ψυγείου και ενός φούρνου μικροκυμάτων. Οι συντομογραφημένοι «microsats», οι μικροδορυφόροι στο διάστημα δεν πρέπει να συγχέονται με τον ίδιο όρο στη γενετική, που σημαίνει κάτι εντελώς διαφορετικό. Οι Microsat είναι δημοφιλείς σε πανεπιστήμια και εταιρείες που θέλουν να πραγματοποιήσουν πειράματα στο διάστημα, αλλά δεν διαθέτουν τη χρηματοδότηση για την εκτόξευση ενός δορυφόρου συμβατικού μεγέθους. Καθώς το τρέχον κόστος για την εκτόξευση κάτι στο διάστημα είναι περίπου 5,000 $ ανά κιλό, η εκτόξευση ενός microsat εξακολουθεί να κοστίζει μεταξύ 50,000 και 500,000 $.
Οι νανοδορυφόροι, ή «nanosats», είναι το επόμενο στάδιο μικρότερο από τα microsat. Αυτά έχουν υγρή μάζα μεταξύ 1 και 10 kg (2.2–22 lb). Οι νανοδορυφόροι έχουν μέγεθος περίπου ανάμεσα σε αυτό μιας τοστιέρας και ενός φούρνου μικροκυμάτων. Αυτά είναι αρκετά μικρά ώστε πολλά να μπορούν να αναπτυχθούν, κάνοντας «σμήνη». Μερικές φορές αυτά τα σμήνη συντονίζονται με έναν κεντρικό, μεγαλύτερο δορυφόρο, ο οποίος στέλνει δεδομένα στο έδαφος χρησιμοποιώντας μια πιο ισχυρή κεραία. Είναι επίσης δυνατές πολύπλοκες διαδικασίες σύνδεσης. Τα Microsat και τα nanosat είναι αρκετά μικρά ώστε να απαιτούνται καινοτόμα συστήματα πρόωσης, ελέγχου στάσης, επικοινωνίας και υπολογιστικών συστημάτων.
Οι Picosatellites είναι οι μικρότεροι, με υγρή μάζα μεταξύ 0.1 και 1 kg (0.22–2.2 lb), μεταξύ του μεγέθους μιας τοστιέρας και μιας μπάλας του τένις. Αυτοί είναι οι μικρότεροι δορυφόροι και μερικοί από τους πιο ενδιαφέροντες. Το CubeSat είναι μια τυποποιημένη έκδοση ενός picosatellite, με διαστάσεις 10 cm x 10 cm x 10 cm. Αυτά είναι ιδιαίτερα δημοφιλή στον ακαδημαϊκό χώρο. Οι διαστάσεις του επιλέγονται επειδή ο οργανισμός που είναι υπεύθυνος για την παρακολούθηση δορυφόρων και διαστημικών σκουπιδιών παρακολουθεί μόνο αντικείμενα αυτού του μεγέθους ή μεγαλύτερου.