目的强光下，从地球上很难观察到它们。一些卫星，像是土星的潘、达佛涅斯，海王星的那伊阿得斯，都只有太空船曾经观测过。第一颗被观测到的内卫星是木星的卫星阿马尔塞，它是在1892年被爱德华·埃默森·巴纳德发现的。第二颗是1966年发线的土星卫星厄庇墨透斯和杰纳斯，这两颗卫星是共轨卫星（也就是说，它们共用相同的轨道），直到航海家1号飞越之后的1980年，解决了它们在轨道上造成的困惑。其余的内卫星绝大部份都是航海家1号和航海家2号于1979年飞越木星、1980年飞越土星、1986年飞越天王星和1989年飞越海王星时