シンコム 1号は、最初の静止通信衛星となる予定であった。1963年2月14日、ケープ・カナベラルから人工衛星打ち上げ用中型ロケット、デルタ B 16号機でシンコム 1号が打ち上げられたが電子回路が故障、静止軌道に向かう途中で沈黙した。同年7月26日、デルタ B 20号機でシンコム 2号が打ち上げられた。ただ完全な静止状態では無く、メキシコ沖の大西洋上空で8の字に動いていた。アメリカ航空宇宙局による音声、映像、テレタイプ端末、ファクシミリのテストに成功している。帯域幅に制限があるため、映像中継に音声は付けず、その品質は良く無かったが視聴は許容できる範囲であった。1964年8月19日、デルタ D 25号機でシンコム 3号が打ち上げられ、問題無く太平洋の日付け変更線上で静止。同年の東京オリンピックにおいて日米間のテレビ画像伝送がシンコム 3号を用いて実施され、通信衛星の有用性を広く世界の放送・通信関係者に印象付けることとなった。1964年、静止通信衛星による国際通信網を運営するための国際協同の組織・インテルサットが日本や米国を含む18カ国で作られた。インテルサットは1965年にインテルサット I号シリーズの衛星を打ち上げて商用の国際衛星通信サービスと開始した。ソビエト連邦はモルニヤ衛星を使ったが、1973年に打ち上げられたカナダのアニク 1号は世界初の国内通信用の静止通信衛星であった。
地上から送信された電波信号を衛星で受信して電力増幅し、高利得のアンテナにより地上に向けてダウンリンクする能動型衛星の開発が行われた。テルスター衛星は初めての能動型通信衛星である。ベル研究所で開発されたCバンドのトランスポンダを装備していた。この際のアップリンク6ギガヘルツ帯、ダウンリンク4GHz帯という周波数の組み合わせはその後広く通信衛星で用いられるものとなった。この衛星は1962年7月10日、NASAによりケープカナベラル宇宙基地から初の民間企業がスポンサーとなって打ち上げられた。テルスター衛星は2時間37分で周回する、軌道傾斜角45度の楕円軌道（遠地点 約5,600km、近地点 約950km）に投入された。テルスターはAT&Tに所属するがこれはAT&T、ベル研究所、アメリカ航空宇宙局、イギリス郵政省、フランス郵政省間の衛星通信技術を開発するための多国間合意によるものである。その後、トランスポンダの数や帯域を増やし送信電力も高めたリレー1号衛星も1962年12月13日に打ち上げられた。このリレー1号を用いて1963年11月23日に行われていた初の日米間テレビ伝送実験中にジョン・F・ケネディ米国大統領の暗殺事件が報道され、その映像は当時のテレビ視聴者に強い印象を与えた。
クラーク達の発表当時は宇宙空間に人工衛星を運ぶ具体的な手段がなかったが、1957年にソビエト連邦が人工衛星スプートニクの打ち上げに成功して実現性が検討された。当初は軌道上で安定に動作する中継機のトランスポンダの開発が困難で、受動型衛星のエコー1号と2号で実験された。この衛星は金属皮膜をもつ風船で、軌道上の衛星を電波信号の反射板として用いるものである。利用する電波の周波数を選択可能で構造が単純で故障しにくいが、地上からの電波の送信に大電力を要する大きな欠点があった。
通信衛星はアーサー・C・クラークが初めて提唱したものとされるが、ポトチュニックの1928年の先行作品に基づくものである。クラークは1945年に「ワイヤレス・ワールド」誌で「地球外の中継器」と題する記事を著し、無線信号を中継するために人工衛星を静止軌道に配備する方法の基本原理を説明したことから、一般にアーサー・C・クラークが通信衛星の発明者として知られた。
現在ほとんどの通信衛星は静止軌道または準静止軌道を用いるが、最近は低軌道や中軌道の衛星コンステレーションを用いる通信システムもある。ロシアは地理的に高緯度であることからモルニヤ軌道の通信衛星を用いる例もある。通信衛星は光ケーブルを用いた海底ケーブルと相補的な技術を提供するものである。近年の大容量化が進んだ海底ケーブルに比べて、通信衛星は伝送能力が低く、遅延時間も大きいことから、2015年時点では、国際通信のほぼ99％を海底ケーブルが担っている。
老中阿部正弘ら幕府首脳は日米和親条約締結後の安政2年（1855年）、文化年間に天文方高橋景保の建議で創設された蕃書和解御用を改組・拡充し、江戸九段下に洋学所をひらいた。洋学所の頭取に選ばれたのは、昌平坂学問所の儒者であった古賀謹一郎であった。しかし、洋学所は安政の大地震で全壊焼失してしまったため、阿部正弘らはこれを安政3年（1856年）に蕃書調所として再建した。蕃書調所は、外交文書の翻訳、洋書の翻訳・出版、幕臣子弟の洋学教授をおこない、当初は蘭学1科であったが、英語・ドイツ語・フランス語の教授もなされ、語学・精錬学・器械学・物産学・数学・画学の各学科を講じた。古賀謹一郎が頭取、箕作阮甫と杉田成卿が教授であり、教授手伝として川本幸民、高畠五郎、松木弘安、手塚津蔵、東条英庵、原田敬策、田島順輔、村田蔵六、木村軍太郎、市川斎宮、西周、津田真道、杉田玄端、村上英俊、小野寺丹元という面々であった。文久2年（1862年）には洋書調所、文久3年（1863年）には開成所と改称し、教員も増員して藩士や一般有志にも開放、さらに内容も従来自然科学分野に片寄っていた洋学を哲学・政治学・経済学・地理学などの分野にも拡充した。開成所の教官としては、主席教授としてマシュー・ペリー来航時の米大統領国書を翻訳した箕作阮甫がおり、西周、津田真道、加藤弘之、神田孝平、柳河春三、画家の川上冬崖らが知られている。幕府はまた、万延元年（1860年）、天然痘の予防をおこなうため民間でつくられた江戸お玉ヶ池の種痘所を直轄とし、西洋医学の教育と研究をおこなう医学所と改称した。なお、日本初の種痘所は、嘉永2年（1849年）にオットー・モーニッケによって長崎に開設されたもので、その後佐賀藩主鍋島直正から江戸在勤の藩医や京都の日野鼎哉に痘苗が送られ、各地に種痘所が設置されたものである。開成所と医学所は明治維新以後も教育研究機関として重要な役割を果たし、学術の分野で日本の近代化を支えた。