Радар может отличать один вид цели от другого (например, птицу от самолета), а некоторые системы способны распознавать определенные классы целей (например, коммерческий авиалайнер от военного истребителя). Распознавание целей осуществляется путем измерения размера и скорости цели, а также путем наблюдения за целью с высоким разрешением в одном или нескольких измерениях. Пропеллеры и реактивные двигатели изменяют радиолокационное эхо от самолетов и могут помочь в распознавании цели. Хлопанье крыльев птицы в полете создает характерную модуляцию, которая может быть использована для распознавания присутствия птицы или даже для отличия одного вида птицы от другого.
Поперечное разрешение, получаемое на основе доплеровской частоты, наряду с разрешением по дальности, является основой для радара с синтезированной апертурой (SAR). SAR создает изображение сцены, которое похоже, но не идентично оптической фотографии. Не следует ожидать, что изображение, видимое «глазами» радара, будет таким же, как и изображение, наблюдаемое оптическими глазами. Каждый из них предоставляет разную информацию. Радарные и оптические изображения отличаются из-за большой разницы в используемых частотах; оптические частоты примерно в 100 000 раз выше, чем радарные.
SAR может работать на больших расстояниях, сквозь облака и другие атмосферные эффекты, которые ограничивают возможности оптических и инфракрасных датчиков. Разрешение изображения SAR не зависит от дальности, что является преимуществом по сравнению с пассивной оптической съемкой, где разрешение ухудшается с увеличением дальности. Радары с синтезированной апертурой, создающие карты участков земной поверхности с разрешением в несколько метров, позволяют получить информацию о характере рельефа и о том, что находится на поверхности.
SAR работает на движущемся транспортном средстве, таком как самолет или космический аппарат, для получения изображений стационарных объектов или поверхности планеты. Поскольку относительное движение является основой доплеровского разрешения, высокое разрешение (в поперечном диапазоне) может быть достигнуто и в том случае, если радар неподвижен, а цель движется. Это называется радаром с инверсной синтезированной апертурой (ISAR). При использовании ISAR и цель, и радар могут находиться в движении.
