科學家們使用生物火箭所進行的一係列生物學、醫學等方麵的研究活動，對人類安全地進入太空，已經作了卓有成效的“火力偵察”。但是，人在太空可能要遇到的許許多的麻煩事，還需要用更嚴謹、更實質、更有效的手段來探索、實驗，以保證人類飛天萬無一失。於是，生物衛星應運而生，它肩負起比生物火箭更為艱巨的使命。
生物衛星就是用於生物學研究的人造地球衛星，它相當於一個空間生物實驗室，可研究失重、超重和其他各種空間飛行環境對生物生長、發育、代謝、遺傳等方麵的影響和防護措施，揭示在地麵條件下發現不了的生物學問題，是研究空間生命科學的重要工具。生物衛星一般由服務艙和返回艙兩部分組成。服務艙內有保證衛星正常工作的各種設備。返回艙內裝有實驗生物和生命保障係統、記錄儀器、返回火箭等。按照一定的指令，服務艙與返回艙即可分離，返回火箭點火使返回艙回到地球，而服務艙不返回。
世界上第一顆生物衛星是蘇聯1957年11月3日發射的“人造地球衛星”2號。衛星上載有一條名叫“萊伊卡”的雌性獵狗，這隻可愛的小狗才是真正意義上由地球進入太空的第一隻動物，它在軌道上度過了極不平凡的6天6夜，承受了超重和失重的考驗。縛在它身上的各種傳感儀器測出的關於脈搏、呼吸和血壓等指數，證實了科學家們的推測，即失重本身並沒有引起動物生理機能的危險變化。經過各種傳媒，“萊伊卡”一舉成為享譽全球的“名犬”。然而，令人感到十分惋惜的是，由於當時還沒有回收衛星的能力，科學家們隻得眼巴巴地看著挑戰太空為人類立下大功的“萊伊卡”，孤獨地葬身在清冷的太空世界，無法援助。但是，“萊伊卡”的太空之行是成功的，更加堅定了人們對載人航天定能實現的信心。
1960年8月，蘇聯又將小狗“別爾卡”和“斯特雷卡”送入太空，與它倆為伴同行的還有老鼠和蒼蠅等生物。這時科學家已經掌握了衛星回收技術，兩隻小狗繞地球18圈，做了一番名副其實的太空旅行後，平平安安地返回了地球。
為進一步了解人在失重適應期所發生的變化，生物衛星還多次用猴子進行了實驗。人在宇宙飛行初期，宇航員會產生一係列影響整個情緒和工作能力的不適感受，用動物進行實驗有助於科學家更好地分析、認清這些現象的不同側麵，以研究出科學有效的對策。1987年，蘇聯用“宇宙—1987”號生物衛星，讓猴子“德雷姆”和“雅羅什”在太空完成了13晝夜的飛行。
這兩隻小猴子是從50對猴子中篩選出來的，早在飛行前一年多就對它倆進行了精心嚴密的訓練。要教會它倆像宇航員一樣呆在專門的容器內；要讓它倆學會使用攝取食物和飲料的專用工具；要按照專門的計劃程序完成一些規定的動作。例如，當它倆麵前的儀表盤上出現不同信號時，要按下不同作用的按鍵等等，使它倆能準備無誤地完成地麵上規定的計劃。這兩隻猴子沒有辜負科學家的苦心，嚴格經過訓練，在飛行中顯示出很好地掌握了操作技能，完成了任務。