KH-11的高分辨率CCD相机可拍摄地面分辨率达0.15米的详查图像，能区分地面上的军人和平民，看清大型武器的装备细节，而红外和多谱段扫描仪则可以不分昼夜地确定导弹、车队和发射架的位置，并能把伪装和人工植被同真实植物和树木区分开来。该星的侧视能力允许其拍摄其地面轨迹两侧一定范围内的目标，使它每天有效飞过目标的次数由2次增加到4次。其轨道机动能力不仅能改变卫星轨道高度，还可以改变轨道平面，从而飞临重要目标附近进行拍照。它每3个月升轨一次，设计寿命3年，运行在300～1000公里的轨道上。
　　KH-11既能详查，也能普查，普查时的分辨率为1～3米。一般是由2颗KH-11协同工作，彼此的轨道面相隔48.7度，其中一颗在上午10点左右对目标拍照，另一颗随后在下午3点左右拍照。这样每颗卫星每4天重复一次其地面轨迹。
　　该星刚开始是保密的，但1978年一名美国中央情报局雇员在希腊把一份KH-11系统手册出卖给了一名克格勃间谍，从而使KH-11代号首次公布于世。
　　1980年，一颗KH-11发现了前苏联正在制造一艘比美国的三叉戟导弹核潜艇还要大的潜艇；同时KH-11还观察到前苏联正在某地将SS-20和 SS-16两种导弹并排摆放在一起，由此得到结论，前苏联想利用美国侦察卫星送回的照片来增强这两种导弹的外观相似性，以使美国无法核查苏联对第二阶段限制战略武器会谈关于限制弹道导弹协议的遵守情况。在海湾战争中，KH-11也大显神通。

　　1989年 8月，第六代照相侦察卫星“KH—12”由“哥伦比亚”号航天飞机首次发射升空。卫星采用高分辨率数字成像技术和计算机控制的自适应光学技术，地面分辨率高达0.1米(第1代为3～6米)，故有“极限摄像平台”之称，设计寿命长达6年。

目前在轨运行的KH-12是1990年2月28日开始发射的，至今已经发射了4颗。它能以与哈勃空间望远镜一样的方式成像，即其光学系统的相机采用了当今最尖端的自适应光学成像技术，可在计算机控制下随视场环境灵活地改变主透镜表面曲率，从而有效地补偿因大气造成的畸变影响，使分辨率达到0.1米。星上的红外相机也有较大改进，它不仅是“夜猫子”，而且可以发现地面伪装物、飞机发动机和大烟囱等有热源的目标。星上的高级 “水晶”测量系统（ICMS）可使数据以网格标记传输。它还装有雷达高度计和其它用于测量地形高度的传感器。除第一颗KH-12运行在800公里外，其它 3颗都运行在270～1000公里的轨道上。
　　KH-12比KH-11重得多，加满燃料时可达14～18吨，燃料用完后可由航天飞机进行在轨加注，因而该星的机动变轨能力极强，具有无限制的轨道机动能力。其设计寿命长达8年。
　　KH-12的光学系统与KH-11的基本相同，不同之处在于KH-12增加了红外谱段，故能探测伪装和埋置结构目标，监测地下核爆炸或其它地下设施，探知导弹和航天器的发射，分辨出目标区哪些工厂开工，哪些工厂关闭等。由于使用了更先进的技术，因此KH-12的分辨率比KH-11要高，达0.1米。星上装有一台潜望镜式的旋转透镜，能把图像反射到主镜上，因而卫星在大倾角的条件下也能成像。它还采取了防核效应加固手段和防激光武器攻击的保护措施，并增装了防碰撞探测器。
　　总之，KH-12有四个特点：（1）采用大型CCD多光谱线阵器件和“凝视”成像技术，使卫星在取得高几何分辨率能力的同时还有多光谱成像能力，其先进的红外相机可提供更优秀的夜间侦察能力；（2）采用镜面曲率可由计算机控制的技术，因而当卫星在高轨道普查或在低轨道详查时，能快速改变镜头焦距，这样就能在低轨道具有优越的分辨率，在高轨道可获得大幅宽；（3）机动能力强，满足现代战争的需要；（4）可进行电子侦察。
　　在1999年北约空袭南联盟的行动中，美国动用了3颗KH-12，其中两颗分别运行在昼夜轨道平面和晨昏轨道平面，轨道倾角97度，另一颗运行在这两者之间，能克服目标光照射对成像侦察的影响。它们每天飞过目标区域上方两次，并能对飞行轨迹东西两侧区域进行斜视成像，使7～10公里的观测幅宽有较大扩展。
　　KH-11、12是当今世界上技术最先进的光学照相侦察卫星，其原因如下：
　　(1)采用了大口径光学镜头的CCD相机，因而灵敏度和精度都很高，可清晰地对小目标成像；
　　(2)星上装有GPS接收机、雷达高度计和水平传感器等，对目标定位十分精确；
　　(3)星上太阳和月亮敏感器能实现CCD相机的在轨星上辐射定标，确保了地面目标辐射特性的可比性；
　　(4)其太阳电池板可提供3千瓦功率，为卫星提供充足的能源；
　　(5)卫星采用太阳同步椭圆轨道，地面重复周期为4天，但由于卫星是成对运行，因此实际重复周期为两天；
　　(6)通过跟踪与数据中继卫星实现大容量高速率的图像数据实时传送，因此能在全球实时侦察；
　　(7)载有大量燃料，使卫星变轨能力很强；
　　(8)CCD相机具有微光探测能力，可在傍晚微光下工作。