В дополнение к наземным и авиационным системам мобильной телефонной связи были введены в эксплуатацию несколько спутниковых систем. Цель этих систем — обеспечить возможность подключения к ТфОП из любой точки земной поверхности, особенно в районах, не охваченных в настоящее время сотовой телефонной связью. Спутниковая мобильная связь уже некоторое время существует в виде воздушных сотовых систем, использующих спутники Inmarsat. Однако спутники Inmarsat являются геостационарными и находятся на высоте примерно 35 000 км (22 000 миль) над одним местом на поверхности Земли. Из-за такой высотной орбиты для связи со спутником земным приемопередатчикам требуется высокая мощность передатчика, большие антенны связи или и то, и другое. Кроме того, столь длинный путь связи вносит заметную задержку, порядка четверти секунды, в двусторонние голосовые переговоры. Одной из жизнеспособных альтернатив геостационарным спутникам может стать более крупная система спутников на низкой околоземной орбите (LEO). Находясь на орбите менее 1600 км (1000 миль) над Землей, спутники LEO не являются геостационарными и поэтому не могут обеспечить постоянное покрытие определенных районов Земли. Тем не менее, позволяя передавать радиосвязь с мобильным прибором между спутниками, целое созвездие спутников может гарантировать, что ни один звонок не будет прерван только потому, что один спутник вышел из зоны действия.
Первой системой LEO, предназначенной для коммерческого использования, стала система Iridium, разработанная компанией Motorola Inc. и принадлежащая Iridium LLC, консорциуму, состоящему из корпораций и правительств со всего мира. В концепции Iridium использовалась группировка из 66 спутников, вращающихся в шести плоскостях вокруг Земли. Они были запущены с мая 1997 по май 1998 года, а коммерческое обслуживание началось в ноябре 1998 года. Каждый спутник, вращающийся на высоте 778 километров (483 мили), мог передавать на Землю 48 точечных лучей. При этом все спутники поддерживали связь друг с другом через 23-гигагерцовые радиоканалы, что позволяло легко переключаться между спутниками при общении со стационарным или мобильным пользователем на Земле. Кросслинки обеспечивали бесперебойную связь между спутником, обслуживающим пользователя в каждый конкретный момент, и спутником, соединяющим все созвездие с наземной станцией-шлюзом для ТфОП. Таким образом, 66 спутников обеспечивали непрерывную телефонную связь для абонентов по всему миру. Однако услуга не смогла привлечь достаточное количество абонентов, и в марте 2000 года компания Iridium LLC прекратила свою деятельность. Ее активы были приобретены компанией Iridium Satellite LLC, которая продолжила предоставлять услуги связи по всему миру Министерству обороны США, а также деловым и частным пользователям.
Другая система LEO, Глобалстар, состояла из 48 спутников, которые были запущены примерно в то же время, что и созвездие Иридиум. Компания Globalstar начала предоставлять услуги в октябре 1999 года, но в феврале 2002 года тоже обанкротилась; впоследствии услуги продолжала предоставлять реорганизованная компания Globalstar LP.
