A kémműholdak felettünk keringenek, jellemzően két különböző típusú pálya valamelyikén
Az elsőt alacsony Föld körüli pályának nevezik, viszonylag közel a Földhöz, de még mindig több száz kilométerrel felettünk.
Nyilván a képalkotás és a fényképezés esetében minél közelebb vagyunk valamihez, annál tisztábban láthatjuk, és ez a kémkedésre is érvényes. Az alacsony Föld körüli pályán keringő műholdak előnye, hogy közelebb vannak a Földhöz, így tisztábban látják a dolgokat, mint a távolabbi műholdak. Viszont hátrányuk, hogy folyamatosan mozognak a Föld körül. Körülbelül 90 percig tart a Föld körül egy keringésük. Ez elég gyorsnak bizonyul ahhoz, hogy tiszta képeket készítsenek arról, ami odalent történik.
A második típusú műholdpályát geoszinkron pályának nevezik, és ez sokkal messzebb van. Ennek az a hátránya, hogy nehezebb tisztán látni a dolgokat, ha nagyon-nagyon messze vagyunk. Előnyük viszont hogy állandóan ugyanazon hely felett vannak, ami lehetővé teszi, hogy a műholdak folyamatosan ugyanarról a területről készítsenek képeket. Ezeken a pályákon tehát lényegében mindig ugyanazt a földfelszínt látjuk, mert a műhold pontosan ugyanúgy mozog, ahogy a Föld forog, azaz pontosan ugyanazzal a sebességgel forog.
A léggömb bizonyos szempontból a legjobbat nyújtja ezek közül. Ezek a léggömbök sokkal, de sokkal közelebb vannak a földhöz, mint bármelyik műhold, 300 kilométer helíett 20 kilométerre, így sokkal tisztábban lát a fényképezőjük. És persze a léggömbök is mozognak, de viszonylag lassan, így van kellő idő a legjobb képek készítésére, akár egy légibázisról.